Σελίδα 1 από 1

Ομοιόμορφη σύγκλιση μη συνεχούς ακολουθίας

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 27, 2016 10:42 pm
από polysot
Έστω μία ακολουθία συναρτήσεων f_n : \mathbb{R} - \{x_0 \} \rightarrow \mathbb{R} .

α. Μπορεί να συγκλίνει ομοιόμορφα σε μία συνάρτηση που ορίζεται και στο x_0 και είναι συνεχής σε αυτό ;
β. Η f_n (x) = \frac{n}{x+2} - \frac{n-1}{x} - \frac{x-4}{x^2 + 2x} συγκλίνει ομοιόμορφα στην f(x) = 0;
Το δεύτερο το βγάζω ναι. Το πρώτο δεν ξέρω πόσο νόημα έχει ως ερώτημα, αλλά θα ήθελα να δω γνώμες. Λέω μήπως μου ξεφεύγει κάτι.

Re: Ομοιόμορφη σύγκλιση μη συνεχούς ακολουθίας

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 27, 2016 11:07 pm
από Mihalis_Lambrou
polysot έγραψε:Έστω μία ακολουθία συναρτήσεων f_n : \mathbb{R} - \{x_0 \} \rightarrow \mathbb{R} .

α. Μπορεί να συγκλίνει ομοιόμορφα σε μία συνάρτηση που ορίζεται και στο x_0 και είναι συνεχής σε αυτό ;
β. Η f_n (x) = \frac{n}{x+2} - \frac{n-1}{x} - \frac{x-4}{x^2 + 2x} συγκλίνει ομοιόμορφα στην f(x) = 0;
Το δεύτερο το βγάζω ναι. Το πρώτο δεν ξέρω πόσο νόημα έχει ως ερώτημα, αλλά θα ήθελα να δω γνώμες. Λέω μήπως μου ξεφεύγει κάτι.
α. Δεν είμαι βέβαιος τι ρωτά το πρώτο, δεδομένου ότι οι f_n, \, f δεν ορίζονται καν στο x_o. Αν η ερώτηση είναι
"Μπορεί μία ακολουθία ασυνεχών συναρτήσεων να συγκλίνει ομοιόμορφα σε μία συνεχή;"

Η απάντηση είναι ναι. Π.χ. η f_n(x) = 0 αν χ <0 και f_n(x)= 1/n αν x>0 (ή ακόμα και για x\ge 0) συγκλίνει στην παντού συνεχή f, όπου f(x)=0 για κάθε x.

Μπορούμε άλλωστε να φτιάξουμε παραδείγματα παντού ασυνεχών f_n που συγκλίνουν ομοιόμορφα σε μία παντού συνεχή f. Ένα παράδειγμα είναι οι f_n που είναι 0 στους ρητούς και 1/n στους άρρητους.

β. Οι f_n δεν ορίζονται παντού λόγω μηδενιζόμενων παρονομαστών, οπότε ας εργαστούμε στο (0, \, +\infty). Εκεί δεν συγκλίνει πουθενά. Είναι ευκολότερο να πάρουμε ένα συγκεκριμένο x, π.χ. το x=1 και θα το δούμε αμέσως. Εδώ f_n(1)= -2n/3+2 που πάει στο -\infty (όχι στο 0)

Re: Ομοιόμορφη σύγκλιση μη συνεχούς ακολουθίας

Δημοσιεύτηκε: Τρί Νοέμ 29, 2016 8:14 pm
από polysot
Mihalis_Lambrou έγραψε:
polysot έγραψε:Έστω μία ακολουθία συναρτήσεων f_n : \mathbb{R} - \{x_0 \} \rightarrow \mathbb{R} .

α. Μπορεί να συγκλίνει ομοιόμορφα σε μία συνάρτηση που ορίζεται και στο x_0 και είναι συνεχής σε αυτό ;
β. Η f_n (x) = \frac{n}{x+2} - \frac{n-1}{x} - \frac{x-4}{x^2 + 2x} συγκλίνει ομοιόμορφα στην f(x) = 0;
Το δεύτερο το βγάζω ναι. Το πρώτο δεν ξέρω πόσο νόημα έχει ως ερώτημα, αλλά θα ήθελα να δω γνώμες. Λέω μήπως μου ξεφεύγει κάτι.
α. Δεν είμαι βέβαιος τι ρωτά το πρώτο, δεδομένου ότι οι f_n, \, f δεν ορίζονται καν στο x_o. Αν η ερώτηση είναι
"Μπορεί μία ακολουθία ασυνεχών συναρτήσεων να συγκλίνει ομοιόμορφα σε μία συνεχή;"

Η απάντηση είναι ναι. Π.χ. η f_n(x) = 0 αν χ <0 και f_n(x)= 1/n αν x>0 (ή ακόμα και για x\ge 0) συγκλίνει στην παντού συνεχή f, όπου f(x)=0 για κάθε x.

Μπορούμε άλλωστε να φτιάξουμε παραδείγματα παντού ασυνεχών f_n που συγκλίνουν ομοιόμορφα σε μία παντού συνεχή f. Ένα παράδειγμα είναι οι f_n που είναι 0 στους ρητούς και 1/n στους άρρητους.

β. Οι f_n δεν ορίζονται παντού λόγω μηδενιζόμενων παρονομαστών, οπότε ας εργαστούμε στο (0, \, +\infty). Εκεί δεν συγκλίνει πουθενά. Είναι ευκολότερο να πάρουμε ένα συγκεκριμένο x, π.χ. το x=1 και θα το δούμε αμέσως. Εδώ f_n(1)= -2n/3+2 που πάει στο -\infty (όχι στο 0)
Οπότε για το δεύτερο που το υποψιαζόμουν, αλλά δεν ήμουν σίγουρος είναι σωστό.
Το δεύτερο το έβγαλα λάθος. Διότι σκεφτόμουν n \rightarrow 3 και όχι στο +\infty. ΑΣΧΕΤΟ με την ομοιόμορφη σύγκλιση, αλλά σχετικό με ένα πρόβλημα που είχα στο μυαλό μου.
Ευχαριστώ.