Курс инженерной графики и начертательной геометрии технического университета |
|||
| Примеры | |||
| Практикум | |||
| На главную | |||
Математика |
|||
| Задачи | |||
| Практикум | |||
| Карта сайта | |||
Функциональные ряды в комплексной области
Понятия последовательности
функций комплексной переменной (сокр. ФКП), ФР ФКП
и его поточечной сходимости вводятся аналогично этим понятиям в действительной области. Область определения, область сходимости строятся на
–плоскости.
ПРИМЕР 7. ФР
определен на всей
–плоскости, но сходится поточечно на множестве
,
поскольку ФР
поточечно сходится (абсолютно) при любом
(достаточно применить признак Д'Аламбера к
при
– фиксированном); ФР
поточечно сходится (абсолютно) на
как сумма всех членов убывающей геометрической прогрессии.
Одной из основных задач, решаемых для ФР ФКП, является так же, как и для ФР в действительной области, выявление условий, при которых какое-либо функциональное свойство слагаемых ряда переносится на его сумму.
Понятия периодичности, четности и нечетности, ограниченности, непрерывности в точке и непрерывности на множестве для ФКП вводятся аналогично соответствующим понятиям для функций действительного переменного, только вместо абсолютных величин следует использовать модули комплексных значений.
Понятие равномерной сходимости и обоснование теорем о свойствах суммы равномерно сходящихся ФР ФКП вводятся аналогично рассмотренным ранее (см. [5], [7]).
Таким образом, применимость арифметических действий (сложение, вычитание, умножение на число, умножение рядов) по отношению к ФР ФКП обеспечивается их абсолютной (поточечной) сходимостью в общих точках. Применимость действий анализа (переход к пределу, дифференцирование, интегрирование) требует равномерной сходимости рядов на общем множестве.
ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ
Задача 1. Для функционального ряда нужно уметь находить область поточечной сходимости.
ПРИМЕР. Пусть ФР задан в виде
. Найдем область его поточечной сходимости.
Решение.
. Положительнозначный ряд
сравним с рядом
– сходится (
для
).
Итак, исходный ФР сходится (поточечно) на
, а также сходится равномерно на
в силу наличия мажоранты.
Задача 2. Наличие равномерной сходимости ФР устанавливается либо по определению, либо через построение мажоранты.
ПРИМЕР. Построить мажоранту для ФР
на
, сделать выводы о сходимости ряда.
Решение. Имеем
, т.е.
. Поэтому для ряда
существует мажоранта: числовой положительнозначный оценочный на
ряд
(сходимость этого ряда устанавливается по интегральному признаку). Поэтому исходный ряд на
сходится абсолютно и равномерно.
Задача 3. С помощью ФР иногда вводится функция, как его сумма; по слагаемым ряда устанавливается свойства суммы ФР.
ПРИМЕР. Функция "дзэта от
"
существует там, где ряд поточечно сходится, т.е. на
, где
– произвольное, в том числе сколь угодно малое положительное число. Равномерная сходимость ряда имеет место на
при
, поскольку числовой ряд
сходится и является мажорантой для исходного ряда на
. Соответственно теоремам о свойствах суммы равномерно сходящегося ряда функция
непрерывна, дифференцируема и интегрируема на
![]()
.
| Стандарты ЕСКД Сборник задач по математике |