四个收敛的关系:一致收敛,点态收敛,绝对收敛,条件收敛

2023-11-07

一致收敛和点态收敛

先看两者定义:
一致收敛:任意正数 ϵ \epsilon ϵ,存在 N > 0 N>0 N>0,当 n > N n>N n>N时,对于任意 x x x ∣ f n ( x ) − f ( x ) ∣ < ϵ |f_n(x)-f(x)|<\epsilon fn(x)f(x)<ϵ
点态收敛:对于每一个固定的 x x x,任给正数 ϵ \epsilon ϵ,存在 N N N N N N x x x, ϵ \epsilon ϵ都有关),任意 n n n满足 n > N n>N n>N,有 ∣ f n ( x ) − f ( x ) ∣ < ϵ |f_n(x)-f(x)|<\epsilon fn(x)f(x)<ϵ

有时候题目也会这样:
任意 x x x, n n n足够大时 f ( x ) f(x) f(x)收敛到极限函数
对于足够大的 n n n,任意 x x x, f ( x ) f(x) f(x)收敛到极限函数

可以看出:
1.两者最后收敛的结果都是极限函数,所以只要问收敛就要求极限函数。
2.两者的不同在于,
一致收敛先固定n,再看对任意x是否满足
点态收敛先固定x,看对任意n是否满足。

所以定义里 x x x N N N的顺序不同,这个要大大注意。

看下图是每个点都点态收敛,但是不一致收敛的例子。 f n ( x ) = 1 x n f_n(x)=\frac{1}{x^n} fn(x)=xn1
点态收敛:固定x(就是沿着y轴看),可以看见n取得大一点,一定可以离极限函数足够近
一致收敛:固定n(就是沿着一条函数看),可以看见x离1越近就离极限函数越远。

绝对收敛和条件收敛

绝对收敛和条件收敛与一致收敛没关系,与点态收敛有关。
原数列每项加了绝对值以后收敛,则称绝对收敛
若不绝对收敛,但是点态收敛,则称为条件收敛.
条件收敛 → \to 点态收敛
绝对收敛 → \to 点态收敛
一致收敛 → \to 点态收敛
一致收敛和绝对收敛,条件收敛没有直接关系

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