一致收斂與收斂

2022-12-02 19:30:02 字數 544 閱讀 3678

在數學中,一致收斂性(或稱均勻收斂)是函式序列的一種收斂定義,它較逐點收斂更強,並能保持一些重要的分析性質(如連續性)。

定義:設為一集合, 為一度量空間。若對一函式序列 ,存在滿足,對所有 ,存在 ,使得 ,則稱一致收斂到 。

注意到,一致收斂和逐點收斂定義的區別在於,在一致收斂中僅與相關,而在逐點收斂中還與相關。所以一致收斂必定逐點收斂,而反之則不然。

例子:考慮區間上的函式序列 ,它逐點收斂到函式,

然而這並非一致收斂。直觀地想像:當愈靠近 ,使接近所需的便愈大。可以依此想法循定義直接證明,也可以利用下節關於連續的性質證明,因為在此例中皆連續,而不連續。

性質:假設一致收斂到 ,此時有下述性質:

(1)連續性:若是集合的閉包中的乙個元素,且每個都在上連續,則也在a上連續。若對集合i的每個緊子集,每個都在上連續,則在上連續。

(2)與積分的交換:令為中的開集, 或 。若每個都是黎曼可積,則也是黎曼可積,而且 。注:在勒貝格積分的框架下能得到更廣的結果。

(3)與微分的交換:令為中的開集, 或 。若每個皆可微,且一致收斂到函式 ,則亦可微,且 。

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