全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 Nederlands 版。

Wiskunde · 术语表

什么是 absolute convergentie in een banachruimte?

Definitie 7.1 Universitaire wiskunde — Bachelor jaar 2 · 第 7 章 — Rijen en reeksen

Voor een rij (un)(u_n) in een genormeerde ruimte EE convergeert de reeks ∑un\sum u_n wanneer haar partiële sommen convergeren; zij convergeert absoluut wanneer ∑∥un∥<∞\sum \norm{u_n} < \infty. In een banachruimte impliceert absolute convergentie de convergentie (Stelling 5.21); in een niet-volledige ruimte kan dit falen (Oefening 7.9).

示例

Voorbeeld 7.2

In Mn(K)\mathcal{M}_n(K) (of in Lc(E)\mathcal{L}_c(E) met EE een banachruimte): voor ∣∣∣A∣∣∣<1\vertiii A < 1 convergeert de neumannreeks ∑Ak\sum A^k absoluut naar (I−A)−1(I - A)^{-1} (bewezen in Oefening 5.5); en ∑Akk!\sum \frac{A^k}{k!} convergeert voor elke AA absoluut naar eA\eu^A (Voorbeeld 5.22). Meetkundige en exponentiële reeksen met operatorwaarden gedragen zich als hun scalaire modellen — en dat is de hele bedoeling van het banachkader.

Voorbeeld 7.4

∑sin⁡nn\sum \frac{\sin n}{n} convergeert: an=1n↓0a_n = \frac1n \downarrow 0 en Bn=∑k=1nsin⁡kB_n = \sum_{k=1}^{n} \sin k is begrensd — immers Bn=ℑ∑k≤neik=ℑ ei(ein−1)ei−1B_n = \Im\sum_{k \leq n} \eu^{\iu k} = \Im\,\frac{\eu^{\iu}(\eu^{\iu n} - 1)}{\eu^{\iu} - 1}, van modulus ≤2∣ei−1∣\leq \frac{2}{\abs{\eu^{\iu} - 1}}. Zij convergeert niet absoluut (∣sin⁡n∣≥sin⁡2n=1−cos⁡2n2\abs{\sin n} \geq \sin^2 n = \frac{1 - \cos 2n}{2}, en ∑1−cos⁡2n2n\sum \frac{1 - \cos 2n}{2n} divergeert omdat ∑cos⁡2nn\sum \frac{\cos 2n}{n} met dezelfde test van Abel convergeert terwijl ∑12n\sum \frac{1}{2n} divergeert). De test voor alternerende reeksen is het bijzondere geval bn=(−1)nb_n = (-1)^n.

Voorbeeld 7.5 (Abel op de convergentiecirkel)

Voor welke complexe zz met ∣z∣=1\abs z = 1 convergeert ∑n≥1znn\sum_{n \geq 1} \frac{z^n}{n}? In z=1z = 1 is het de harmonische reeks: die divergeert. Voor z≠1z \neq 1 op de cirkel is de test van Abel van toepassing met an=1n↓0a_n = \frac1n \downarrow 0 en bn=znb_n = z^n, waarvan de partiële sommen onafhankelijk van NN begrensd zijn:

∣∑n=1Nzn∣=∣z(zN−1)z−1∣≤2∣z−1∣.\Bigl|\sum_{n=1}^{N} z^n\Bigr| = \Bigl|\frac{z(z^N - 1)}{z - 1}\Bigr| \leq \frac{2}{\abs{z - 1}} .

Dus convergent — al is het nooit absoluut (∑1n\sum\frac1n). Eén reeks, een cirkel van gedragingen: divergentie in één enkel punt, en overal elders halve convergentie. Dit is het standaardgedrag van machtreeksen op de rand (Hoofdstuk 11), hier met blote handen aangetroffen; in z=−1z = -1 vindt men de alternerende harmonische reeks terug, en in z=eiθz = \eu^{\iu\theta} zijn het reële en het imaginaire deel de reeksen ∑cos⁡nθn\sum\frac{\cos n\theta}{n} en ∑sin⁡nθn\sum\frac{\sin n\theta}{n} uit Oefening 7.4.

在原文中阅读 →