Esercizio convergenza puntuale e uniforme
Buonasera signori,
ero alle prese con il seguente esercizio, che mi chiede di studiare la convergenza puntuale ed uniforme della successione di funzioni:
$ f_n(x)=(1-e^(x/2))/(sen^2x+n^2) $
Faccio il limite per n che tende ad infinito, e mi viene che la successione tende puntualmente a 0.
Successivamente considero il valore assoluto:
$ |f_n(x)-0| $
La difficoltà la trovo nel momento in cui devo calcolare l'estremo della funzione, poiché già svolgendo la derivata mi viene un'equazione parecchio difficile da risolvere, e il che mi sembra molto strano.
Qualcuno mi saprebbe aiutare?
C'è qualche altro modo di verificare l'uniformità qualora questo procedimento presentasse difficoltà di calcolo?
ero alle prese con il seguente esercizio, che mi chiede di studiare la convergenza puntuale ed uniforme della successione di funzioni:
$ f_n(x)=(1-e^(x/2))/(sen^2x+n^2) $
Faccio il limite per n che tende ad infinito, e mi viene che la successione tende puntualmente a 0.
Successivamente considero il valore assoluto:
$ |f_n(x)-0| $
La difficoltà la trovo nel momento in cui devo calcolare l'estremo della funzione, poiché già svolgendo la derivata mi viene un'equazione parecchio difficile da risolvere, e il che mi sembra molto strano.
Qualcuno mi saprebbe aiutare?
C'è qualche altro modo di verificare l'uniformità qualora questo procedimento presentasse difficoltà di calcolo?
Risposte
Il fatto è che la convergenza non è uniforme. Prova a pensare perché
Hint: Devi dimostrare che esiste $\varepsilon>0$ tale che per ogni $n_0\in\mathbb{N}$ esiste un $x\in\mathbb{R}$ e un $n>n_0$ tale che $|f_n(x)|\geq \varepsilon$.

Hint: Devi dimostrare che esiste $\varepsilon>0$ tale che per ogni $n_0\in\mathbb{N}$ esiste un $x\in\mathbb{R}$ e un $n>n_0$ tale che $|f_n(x)|\geq \varepsilon$.
Altro suggerimento: sbarazzati di quel \(\sin^2(x)\), è lì solo per dare fastidio, usa la disuguaglianza
\[
\sin^2(x)+n^2\ge n^2.\]
\[
\sin^2(x)+n^2\ge n^2.\]
"billyballo2123":
Prova a pensare perché
Perché preso un $ n_o $ che soddisfi la relazione, non è detto che preso un $n> n_o $ questa continui a valere?