Studio convergenza puntuale e uniforme di successioni di funzioni?

Studiare la convergenza (puntuale e uniforme) della seguente successione di funzioni


fn(x) = (1 + x)/(xn + n2 )        0≤x< infinito
 

Domanda di Danilo
Soluzioni

Ciao Danilo, arrivo a risponderti...

Risposta di Omega

La successione di funzioni

f_(n)(x) = (1+x)/(x^n+n^2)

per x∈[0,+∞) converge puntualmente alla funzione f(x) = 0 (anche nel caso in cui x=0).

Per studiare la convergenza uniforme dobbiamo calcolare il limite per n tendente a infinito di

sup_(x ≥ 0)|(1+x)/(x^n+n^2)|

dove prima consideriamo n fissato, calcoliamo il sup e poi passiamo al limite per n tendente a infinito. Si vede facilmente che:

- se x è maggiore-uguale di 1 l'estremo superiore è

(2)/(1+n^2)

ottenuto valutando la funzione in x=1.

- se x è compreso tra 0 ed 1 estremi esclusi, è sufficiente studiare la derivata prima della funzione per trovare i massimi/minimi (in particolare ci servono solo i massimi, perchè la funzione è sempre positiva nell'intervallo considerato).

Fammi sapere se hai problemi.

Namasté! 

Risposta di Omega

Perchè scegliamo x=1 ? potrei scegliere anche x = 200??

Risposta di Danilo

No, scegliamo x=1 (consiglio spassionato Laughing) perchè il comportamento della potenza che c'è a denominatore cambia radicalmente a seconda che la base sia compresa tra 0 ed 1 oppure che la base sia maggiore di 1.

Dai un'occhiata qui

- funzione esponenziale con base maggiore di 1

- funzione esponenziale con base compresa tra 0 e 1

Per qualsiasi dubbio: devi solo chiedere!

Namasté!

Risposta di Omega

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