∑n=1∞n2e−nx가 [0,∞)에서 균등수렴함을 M-판정법으로 보이세요.
x≥0⇒0<e−nx≤1,n2e−nx≤n21=:Mn
N=8: 구간 [0,∞) 전체에서 오차 ≤∑k>81/k2≈0.1175.
증명 보기
- x≥0일 때 −nx≤0이므로 0<e−nx≤1입니다. 따라서 n2e−nx=n2e−nx≤n21=:Mn입니다.
- ∑n=1∞Mn=∑n=1∞n21=6π2≈1.6449<∞이므로, M-판정법으로 급수는 [0,∞)에서 균등수렴합니다.
- 마찬가지로 N=8에서 꼬리 경계는 6π2−∑k=18k21≈0.1175이며, 이는 x≥0인 모든 x에 동시에 적용됩니다.