Шпаргалка по Математике 4

1.ЧР наз. сходящимся, если

КК сходимости ЧР:

// Если ряд сходится, то

3. Интегральный ПК сх.Р:

5. Признак Коши:

7. Признаки Абеля и Дирихле для ЧР:Признак Абеля:

Признак Дирихле:Ряд a_nb_n сходится, если:

9. Действия над рядами.По определению полагают:

Равенство а) имеет неформальный смысл, если оба ряюа сходятся, а равенство б) – если, сверх того, по меньшей мере один из этих рядов сходится абсолютно.

11. КК РС функ. ряда:

13. Признаки РС ф. рядов.Признак Абеля: Ряд

сходится равномерно на X, если: 1) Ряд a_n сх. равн. на X; 2) функции b_n(x) ограничены в совокупности и "x образуют монотонную последовательность.Признак Дирихле: Ряд (1) сходится равномерно на множествеX, если: 1) Част. суммы a_n(x) (n=1,…,N) в совокупности ограничены; 2) посл-ть b_n(x) (n=1,2,…) монотонна "x и равномерно на X стремится к нулю при n®µ.

15. Непрерывность и lim пер.Th:{f_t; tÎT}, f_t: X®C; B-база в T. Если f_t сх.равн. к f на X при базе B и функции f_t непрерывны в точке x₀ÎX, то функция f:X®Cтоже непрерывна в этой точке.

Следствие 1: Если посл-ть функций, непрерывных на множестве, сходится на нем равномерно, то предельная функция тоже непрерывна на этом множестве.Следствие 2: Если ряд из функций, непрерывных на некотором множестве, сходится на нем равномерно, то сумма ряда тоже непрерывна на этом множестве.

17. Интегрирование и lim.Th: {f_t , tÎT}, f_t:[a,b]®C; B-база T; Если функции семейства интегрируемы на [a,b] и f_t сх. равн. к f на [a,b] при базе B, то предельная функция f:[a,b]®C тоже интегрируема на отрезке [a,b] и

Следствие: Если ряд из интегрируемых на [a,b] ф. сх.равн., то его сумма тоже интегрируема на [a,b],

19. Характер сх. ст. ряда.Th: Степенной ряд

сходится в круге K={zÎC| | z – z₀| < R}, радиус которого определяется по ф-ле Коши-Адамара:

Вне этого круга ряд расходится. На любом замкнутом круге, лежащем строго внутри круга K сходимости ряда, степенной ряд сходится абсолютно и равномерно.

21. Дифф. и ò ст. рядов:Th: Если круг KÎC сходимости ст. ряда

не сводится к единственной точке z=z₀ , то внутри K сумма f(z) этого ряда дифференцируема, причем

Кроме того, f(z):K®C можно интегрировать по любому гладкому пути g:[0,1]®K, и если

то

23. Ряд Тейлора.Аналитическая в точке a ф-я f(x) в некоторой окрестности этой точки разлагается в степенной ряд

Остаточный член в форме Лагранжа:

в форме Коши:

Основные разложения:

25. Алгебры функций.Совокупность A вещественно (комплексно)-значных функций на множестве X наз. вещественной (комплексной) алгеброй функций на X, если из f,gÎA и aÎR(C) следует, что

27. Теорема Стоуна:Пусть A – алгебра определенных на компакте K непрерывных вещественнозначных функций. Если A разделяет точки компакта K и не исчезает на K, то A является всюду плотным подмножеством простанства C(K,R).

29. Теорема Вейерштрасса:Если fÎC([a,b],C), то $ {P_n; nÎN} многочленов P_n:[a,b]®C, что P_nсх. равн. к f на [a,b]. При этом, если fÎC([a,b],R), то и многочлены P_n можно выбрать из C([a.b],R).

31. Дифф. и непр. собств. ò(пар).Непрерывность: P={(x,y)ÎR²| xÎ[a,b], yÎ[c,d]}. Если функция f :P®R непрерывна, то ф-я

непрерывна в любой точке yÎ[c,d].Дифференцирование: Если на прямоугольнике P функция f непрерывна и имеет непрерывную частную производную по y, то интеграл принадлежит к классу C⁽¹⁾([c,d], R), причем

33. Пр. Вейерш.РС несоб.ò(пар).Пусть f(x,y), g(x,y) интегрируемы по x на любом отрезке [a,b]Ì[a,w] "yÎY.Если "xÎ[a,w], "yÎY | f(x,y)| ≤ g(x,y), а интеграл

сходится равномерно на Y, то интеграл

сходится абсолютно "y и равномерно на мн-ве Y.

35. lim перех. под. знаком.н.ò.Th: Пустьf(x,y) – сем-во ф., интегрируемых хотя бы в несоб.смысле на xÎ[a,w), и пусть B_Y-база в Y.

Следствие: Пусть "yÎYÌR вещ. ф-я f(x,y) неотрицательна и непрерывна на xÎ[a,w). Если с ростом y ф-ции f(x,y), монотонно возрастая, стр. к j(x), jÎC([a,w],R) и

то справедливо равенство (*).

37. Дифф. н.ò(пар).Th: Еслиа) ф-ции f(x,y), f’_y(x,y) непрерывны на {(x,y)ÎR²| xÎ[a,w),yÎ[c,d]},b)интеграл

c)интеграл

то он сх. равн. на Y; при этом ф-я F(y) оказывается дифференцируемой и

39. Интегрирование н.ò(пар):Если f(x,y) непрерывна на {(x,y)ÎR²| xÎ[a,w),yÎ[c,d]} и интеграл

то ф-я F интегрируема на [c,d] и

41.

43. Ряды Фурье.Если X – Л.П. со скал. пр-ем < , >, а {l_k}–ортог. система ненулевых векторов в X, то любому в. x можно сопоставить ряд Фурье:

Экстремальное свойство: "yÎL ||x–x_l||≤||x–y||. Равенство возможно только при y=x_l.Неравенство Бесселя:

Равенство Парсеваля:

45. Гильбертово пр-во.Линейное нормированное пр-во наз. гильбертовым, если оно полно и имеет бесконечную размерность.

47. Тригонометр. ряд Фурье.Систему экспонент{e^inx;nÎN} называют триг. сист. в комплексной записи. Она явл. ортогон. с. в-в пр-ва R([-p,p], C) отн. скал. пр-ния в-в.Сопоставляемый ф. f триг.ряд

наз. триг.рядом Фурье ф-ции f.

Th:(ТРФ)"fÎR([-p,p],C)сх.к fв средн.,т.е.f=ТРФ,

49. Лемма Римана.Если локально интегрируемая ф-я f:[w₁,w₂]®R абсолютно интегрируема (хотя бы в несоб смысле), на промежутке [w₁,w₂], то

51. Д.У.сх.ряда Фурье в т.Гов., что f:U₀®C, заданная в проколотой окр-ти точки xÎR, удовлетворяет усл. Дини, еслиа) в т. x$ оба односторонних предела

б) сходится абсолютно следующий интеграл:

Th:f:R®C – 2p-периодич.ф-я, абс.инт-я на [-p,p]. Если f удовл. в т. xÎR условиям Дини, то её ряд Фурье сходится в точке x, причем

53.Свойства пр-ва CL₂[-∞,+∞]

_____________

55. Преобразование Фурье.

называется нормиров.преобр. Фурье ф-ции f:R®C.

называется интегралом Фурье ф-ции f.Свойства: 1. Линейность преобразования Фурье.2. Th:f:R®C – абс. инт-мая ф-я, кусочно непрерывная на каждом конечном отрезке числ. Оси R. Если ф-я f удовл. Усл. Дини в xÎR, то её òФурье сх. в этой точке к значению ½(f (x_-)+f (x₊)).

57. Пр-е Фурье для ф. мн.пер.f:R®C – лок. инт. на Rⁿ ф-ция. Функция

называется преобр. Фурье функции f.Многомерное пр-е Фурье можно рассматривать как n одномерных преобразований Фурье, проведенных по каждой из переменных x₁,…,x_n.

59. Теорема обращения.Оператор, определяемый равенством

называется обратным преорбазованием Фурье.Формула обращения преобразования Фурье:

или в форме интеграла Фурье

10. Сх. и РС семейства f(ПАР) _________________________	8. Теорема Римана:Сумму условно сходящегося ряда путем перестановки слагаемых можно сделать равной любому числу.	6. Признак Лейбница:Условно сходищимся наз. ряд a_n , если ряд a_n сходится, а ряд \|a_n\| -расходится.(n=1,2,…) сходится (вообще гов. не абсолютно), если В этом случае для остатка ряда имеем оценку	4. Признак Даламбера:	2. Признак сравнения I: Признак сравнения II:
20. Теоремы Абеля.Первая Теорема Абеля: Если степенной ряд сх. в концевой точке x=R интервала сход-ти, то Вторая Теорема Абеля: Если степенной ряд сходится в некоторой точке zÎС, то он сходится равномерно на отрезке с концами z₀,z.	18. Дифференцирование и *lim.Th:{f_t* , tÎT}–семейство f_t: X®C, определенных на выпуклом ограниченном мн-ве X ; B-база T. Если функции семейства дифференцируемы на X, семейство {f_t’, tÎT} производных сх. равн. на X к некоторой ф-ции j:X®C, а исходное семейство сх. хотя бы в одной точке x₀ÎX, то оно сх. равн. на всем мн-ве X к дифференцируемой функции f:X®C, причем f’=j.	16. Теорема Дини:Если последовательность непрерывных на компакте функций сходится на нем монотонно и к непрерывной же функции, то эта сходимость равномерная.Следствие: Если члены ряда a_n(x) (n=1,2,…) суть неотрицательные непрерывные на компакте K функции a_n: K®R и ряд сходится на K к непрерывной функции. То он сходится на K равномерно.	14. Условия комм. 2х пр.пер:Th: {F_t;tÎT}, F_t: X®C; B_X – база в X,B_T– база в T. Если при базе B_Tcем-во сх. равн. на X к F:X®C, а "t$ то $ оба повторных предела и имеет место равенство этих пределов.	12. Признак Вейерштрасса РС функционального ряда:u₁(x)+…+u_n(x)+… сходится абсолютно и равномерно на множестве X, если существует сходящийся числовой ряд c₁+c₂+…+c_n+…такой, что
30. Собственные ò, их интег-е.Интеграл, зависящий от параметра, – это ф-я вида Если "tò явл. собственным, то F есть собственный интеграл, зав. от параметра.Th: Если ф-яf:P®R непрерывна в прямоугольнике P={(x,y)ÎR²\| xÎ[a,b], yÎ[c,d]}, то интеграл интегрируем на отрезке [c,d] и имеет место рав-во	28. Компл. вар. теоремы Стоуна:Если комплексная алгебра A функций f:X®C не вырождается на X и разделяет точки X, то при условии самосопряженности алгебры A можно утверждать, что она плотна в C(X,C).	26. Банахова Алгебра в С(K).Нормированная алгебра называется Банаховой, если она является нормированным линейным пространством, полным относительно метрики, порожденной нормой (B-пространством).Подмн-во пространства C(K,Y) наз. всюду плотным, если функциями, составляющими это мн-во, можно со сколь угодно малой абсолютной погрешностью аппроксимировать любую непрерывную функцию f:K®Y.	24. Формула Стирлинга. где Или	22. Аналит. ф. в действ. обл.
40. Эйлеровы интегралы.	38. Интеграл Дирихле.	36. Непрерывность н.ò(пар):Если а) ф-я f(x,y) непрерывна на {(x,y)ÎR²\| xÎ[a,w),yÎ[c,d]}, b) интеграл то ф-я F(y) непрерывна на [c,d].	34. Пр. Абеля-Дирихле РС.н.ò.Th: Пусть f(x,y), g(x,y)"yÎY интегрируемы по x на любом отрезке [a,b]Ì[a,w]. Для равн.сх. интеграла на мн-ве Y достаточно:	32. Несоб.ò(пар), КК РС.Говорят, что несобственный интеграл зав. от пар. yÎY, сх. равн. на мн-ве EÌY, если КК: Чтобы несоб. ò (1) сходился равномерно на множестве EÌYÛ
50. Ядра Дирихле. D_n называется ядром Дирихле. Ядро Дирихле 2p-периодично, четно, и, кроме того,	48. Ряды Фурье д/чет./неч. ф.а) Если ф-я f(x) четная, то б) если ф-я f(x) нечетная, то Ряд Фурье в комплексной форме: Th(О сх-ти в среднем):"f(x)ÎR([-p,p],C)	46. Предгильбертово пр-во.Линейное нормированное пр-во бесконечной размерности наз. предгильбертовым, если оно не полно по отношению к метрике, индуцированной естественной нормой в нем.	44. Ортонорм. сист.в-в.Система в-в наз. {e_k; kÎK}ортонормированной, если "i,jÎK < e_i,e_j >=d_i_,_j, где d_i_,_j – символ Кронекера Система {x_a; aÎA} в-в нормир.пр-ваX наз. полной по отношению к мн-ву EÌX, если "xÎE можно сколь угодно точно в смысле нормы пр-ва X приблизить конечными лин. комб-ми в-в системы.В конечномерном пр-ве X полнота в X сист.в-в, как следует из сообр. компактности и непрер-ти, равносильна тому, что эта сист. явл. базисом в X.Th:X– лин.пр-во со скал. пр-ем < , >; l₁,…,l_n,…– кон. или счет.сист.¹0 вз. ортогон.в-в X. Þ Эквив:a){l_k} полна по отн. к EÌX;b)"xÎEÌX им.место	42. Интеграл Пуассона
60. Теорема Планшереля. L₂– пополнение (S,d), d – метрика сходимости в смысле среднего квадратичного уклонения на Rⁿ.	58. Пространство S(Rⁿ).S(Rⁿ,C) – сов-ть всех ф-ций fÎC^(∞)(Rⁿ,C), удовлетворяющих условию такие ф-ции наз. быстро убывающими.Если fÎS, то Более того,	56. Пр-е Фурье свертки. - Ф-лы, связывающие операции свертки и умножения функций посредством пр.Фурье.	54. Теорема Фейера.f : R®C – 2p-периодическая абс. инт-мая на [-p,p] ф-я. Тогдаa) если на EÌRfравномерно непрерывна, то b) если fÎC(R,C), то c) еслиf непрерывна в xÎR, то __________________________________________	52. ДУ РС триг. ряда Фурье.Th: Если f:[-p,p]®C такова, что а) fÎC⁽^m^-1)[-p,p], mÎN; b) f⁽^j⁾(-p)=f⁽^j⁾(p), j=0,1,…m–1; c) f имеет на [-p,p] непрерывную производную f⁽^m⁾ порядка m>=1,то ряд Фурье ф-й f сх. к f абсолютно и равномерно на отрезке [-p,p], причем отклонение n-й частичной суммы S_n(x) ряда Фурье от f(x) на всем отрезке [-p,p] имеет оценку где {e_n}–стремящаяся к нулю посл-ть положительных чисел.