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2017年华中师范大学数学与统计学学院717数学分析考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、证明题

1. 设正项级数

【答案】因为收敛,进而由比较原则得 2. 设

【答案】令

求证:

显然有

收敛.

于是

3. 设

【答案】已知

且满足

. 即

证明

:

有下界又由

可推出若

单调递减. 由单调有界定理,在不等式

存在,记为

可知

矛盾.

由此可见

的极限存在,并求出其极限值.

收敛,证明级数

也收敛. 义由已知碍

收敛,所以

两边,

再在不等式

中,令可得

4. (1) 证明若

(2)

若取

则当

(2) 不一定成立. 例如,取

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存在,则存在,试问是否成立

,则对任给的时,

解之得

存在于是

使得当

【答案】(1) 设时,

这时

存在,但不存在.

二、解答题

5. 在指定区间内把下列函数展开成傅里叶级数:

【答案】(1) (i

)

及其周期延拓的图像如图1所示,

图 1

显然f (x ) 在因为

所以在区间

内,

(ii ) 函数f (x ) 及其周期延拓的图像如图2所示,

图 2

显然f (x ) 在因为

所以在

内,

内按段光滑,由收敛定理知它可以展开成傅里叶级数, 内按段光滑,由收敛定理知它可以展开成傅里叶级数,

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(2) (i )

函数

及其周期延拓的图像如图3所示,

图 3

显见. 因为

所以在

内,

(ii ) 函数f (x ) 及其周期延拓的图像如图4所示,

内按段光滑,由收敛定理知它可以展开成傅里叶级数,

图 4

显见f (x ) 在因为

所以在

内,

(3) 函数f (x ) 及其延拓后的函数是按段光滑的,由收敛定理可知f (x ) 可在叶级数,

因为

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内按段光滑,由收敛定理知它可以展开成傅里叶级数,

内展成傅里