解答如下问题:
(1)证明:http://www.tbar.cn/upf/img/12/29/1609249902076034747.png(-1)n n(n+1)/(n(n+1) x2+2n)关于x∈(-∞,+∞)一致收敛.(2)计算http://www.tbar.cn/upf/img/02/02/1549086368972000701.pnghttp://www.tbar.cn/upf/img/12/29/1609249902076034747.png(-1)n n(n+1)/(n(n+1) x2+2n ).首先,我们来证明函数序列(-1)^n * n(n+1) / (n(n+1)x^2 + 2n)关于x在实数集上一致收敛。
对于给定的x∈(-∞, +∞),我们有:
|(-1)^n * n(n+1) / (n(n+1)x^2 + 2n)| = n(n+1) / (n(n+1)|x^2 + 2/n)|
由于n(n+1)是有界的,我们只需要证明 (n(n+1)|x^2 + 2/n|) 收敛到0,即可证明一致收敛性。
当n较大时,可以忽略常数项2/n并对绝对值进行估计:
|n(n+1)|x^2 + 2/n| ≤ (n(n+1)|x^2| + 2/n)
对于任意的ε > 0,我们可以选取一个足够大的N,使得当n > N时,有 2/n < ε/2。同时,我们可以找到一个常数M,使得对于所有的x∈(-∞, +∞),有 |x^2| ≤ M。
因此,当n > N时,我们有:
|n(n+1)|x^2 + 2/n| ≤ (n(n+1)|x^2| + 2/n) ≤ (n(n+1)M + ε/2)
这里,我们可以选择一个足够大的N',使得当n > N'时,有 n(n+1)M < ε/2。
因此,当n > max(N, N')时,我们有:
|n(n+1)|x^2 + 2/n| ≤ (n(n+1)M + ε/2) ≤ ε
这表明函数序列 (-1)^n * n(n+1) / (n(n+1)x^2 + 2n) 对于任意的x∈(-∞, +∞) 一致收敛。
对于第二个问题,计算(-1)^n * n(n+1) / (n(n+1)x^2 + 2n),我们可以将其化简为:
(-1)^n * n(n+1) / (n(n+1)x^2 + 2n) = (-1)^n * (n+1) / (nx^2 + 2)
这是一个简化的形式,并且没有明确的计算结果。如果给定具体的n和x值,我们可以代入计算得到数值结果。
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