Demostración de aproximación de funciones continuas 4

Demuestra que si la sumatoria de an es convergente y an es mayor e igual a cero para todo n que pertenece a N, entonces la serie sumatoria de an por x elevada a la n es absolutamente convergentes para todo x que pertenece al intervalo [-1,1], y las series

La sumatoria de an por seno (nx) y la sumatoria de an por coseno(nx) son absolutamente convergentes para todo x que pertenece a R.

Nota: Este problema se lo envíe por correo en el archivo de los 5 problemas, espero de su apoyo.

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Sea L el límite del sumatorio de an y sea fn(x) la función sumatorio hasta n de an·x^n

Hay un teorema que dice que una sucesión de funciones fn converge uniformemente a una función f en un conjunto A si y solo si

$$\begin{align}&\lim_{n \to \infty} sup\{|f_n(x)-f(x)| ; x€A\} = 0\\ &\\ &\text{En la función que nos dan es}\\ &\\ &|f_n(x)-f(x)|=\left|\sum_{i=1}^n a_ix^i-f(x)\right|=\left|\sum_{i=n+1}^{\infty}a_ix^i  \right|\le\\ &\\ &\sum_{i=n+1}^{\infty}|a_ix^i|=\sum_{i=n+1}^{\infty}a_i|x^i|\le\sum_{i=n+1}^{\infty}a_i\\ &\\ &Como \sum_{i=1}^na_n\rightarrow L \\ &\forall \epsilon>0\; \exists m \in N \text{ tal que si }n\gt m \implies\left|\sum_{i=1}^na_n-L  \right|\lt\epsilon\\ &\\ &\text{L es la suma hasta n más la suma hasta infinito}\\ &\\ &\left|\sum_{i=1}^na_n-\left(\sum_{i=1}^na_i+\sum_{i=n+1}^{\infty}a_i \right)  \right|\lt\epsilon\\ &\\ &\left|-\sum_{i=n+1}^{\infty}a_i\right|\lt \epsilon\\ &\\ &\sum_{i=n+1}^{\infty}a_i\lt \epsilon\\ &\\ &\text{Luego resumiendo}\\ &\\ &\forall \epsilon\gt0 \;\exists m\in N: n\gt m \implies\left|\sum_{i=1}^n a_ix^i-f(x)\right|\lt \epsilon\\ &\\ &\text{por lo tanto}\\ &\\ &\lim_{n\to \infty}\left|\sum_{i=1}^n a_ix^i-f(x)\right|=0 \implies\\ &\\ &\lim_{n \to \infty} sup\left\{\left|\sum_{i=1}^n a_ix^i-f(x)\right| ;\; x€[-1,1]\right\} = 0 \implies\\ &\\ & f_n\text{ converge uniformemente a }f\end{align}$$

Y eso es todo, estoy destrozado de lo que he tenido que pensar, por favor manda el otro ejercicio en otra pregunta.

Hola buenas noches, gracias por el apoyo, el otro ejercicio se refiere a la sumatoria de an por el sen(nx) y la sumatoria de an por coseno(nx) son absolutamente convergentes para todo x que pertenece a R.

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