跳转至

第 25 章:函数列、函数项级数与一致收敛

第 24 章完成数项级数。现在每一项都可以依赖 \(x\):对每个固定点收敛并不保证整个 定义域同时受控。本章以量词次序为起点,用统一误差建立连续、积分与微分交换的条件。

本章共5个核心单元,9学时(理论7,应用2)。

学习路径

  1. 逐点收敛为什么不足以控制整体行为? (理论 1.25,应用 0.50)
  2. 怎样用统一尾部控制刻画一致收敛? (理论 1.50,应用 0.25)
  3. 函数项级数怎样获得一致收敛判别? (理论 1.50,应用 0.50)
  4. 极限什么时候可以穿过连续与积分? (理论 1.50,应用 0.25)
  5. 微分为什么需要比积分更强的条件? (理论 1.25,应用 0.50)

一条统一控制路线

\[ \text{逐点收敛}\to\text{一致收敛}\to\text{一致 Cauchy} \to\text{M 判别与振荡判别}\to\text{连续}\to\text{积分}\to\text{微分}. \]

逐点语言允许截断位置依赖 \(x\);一致语言要求一个截断位置服务整个定义域。 一致 Cauchy 把未知极限改写成统一尾部,M 判别和一致 Dirichlet–Abel 则提供 可检查的充分条件。连续与积分由一致误差直接控制;微分还必须控制导数并固定一个基点。

输入、输出与边界

本章输入第 24 章的数项级数判别,以及前五部的完备性、连续、Riemann 积分和 微积分基本定理。输出一致收敛的定义、判据和运算交换定理。第 26 章才把这些工具 用于以幂为基底的特殊级数。