3

Кратные иррационального числа

[8/100%]
Показать
LaTeX
Задача 2.166

Если θ\theta — иррациональное число, то последовательность

xn=nθ−[nθ](n=1,2,3,…) x_{n}=n \theta -[n \theta ] \quad (n=1,2,3, \ldots )

является равномерно распределенной в интервале 0⩽x⩽10 \leqslant x \leqslant 1.

?
Задача 2.167

Пусть θ\theta — иррациональное число. Положим εn=1\varepsilon_{n}=1 или 0, смотря по тому, будет ли ближайшее к nθn \theta целое число лежать справа от него или слева. Показать, что для целых чисел aa, dd (a⩾0,d>0)(a \geqslant 0, d>0)

lim⁡n→∞εa+εa+d+εa+2d+…+εa+(n−1)dn=12. \lim _{n \rightarrow \infty } \frac{\varepsilon _{a}+\varepsilon _{a+d}+\varepsilon _{a+2 d}+\ldots +\varepsilon _{a+(n-1) d}}{n}=\frac{1}{2} .
?
Задача 2.168

Пусть θ\theta — иррациональное число и α\alpha — иррациональное число вида α=qθ\alpha =q \theta, где qq — целое и отличное от нуля. Показать, что асимптотическое поведение функции

f(z)=∑n=1∞(nθ−[nθ])zn(∣z∣<1) f(z)=\sum _{n=1}^{\infty }(n \theta -[n \theta ]) z^{n} \quad (\left|z\right|<1)

при радиальном приближении к точке e2πiαe^{2 \pi i \alpha } круга сходимости характеризуется формулой

lim⁡r→1−0(1−r)f(re2πiα)=12πiq. \lim _{r \rightarrow 1-0}(1-r) f\left(r e^{2 \pi i \alpha }\right)=\frac{1}{2 \pi i q} .
?
Задача 2.169

Вычислить предел

f(x)=lim⁡n→∞cos⁡2πx+cos⁡42πx+cos⁡63πx+…+cos⁡2nnπxn f(x)=\lim _{n \rightarrow \infty } \frac{\cos ^{2} \pi x+\cos ^{4} 2 \pi x+\cos ^{6} 3 \pi x+\ldots +\cos ^{2 n} n \pi x}{n}

(xx вещественное).

?
Задача 2.170

Показать, что десятичная дробь

θ=0,12345678910111213… \theta =0{,}12345678910111213 \ldots

(все натуральные числа выписаны одно за другим) представляет иррациональное число. Согласно 166 числа

nθ−[nθ](n=1,2,3,…) n \theta -[n \theta ] \quad (n=1,2,3, \ldots )

расположены тогда всюду плотно в интервале [0,1][0,1]. Показать, что этим свойством обладает уже подмножество

10nθ−[10nθ](n=0,1,2,…). 10^{n} \theta -\left[10^{n} \theta \right] \quad (n=0,1,2, \ldots ) .
?
Задача 2.171

Число ee иррационально [VIII 258]. Показать, что последовательность

n!e−[n!e](n=1,2,3,…) n! e-[n! e] \quad (n=1,2,3, \ldots )

имеет единственную предельную точку 0.

?
Задача 2.172

Если полином P(x)=a1x+a2x2+…+arxrP(x)=a_{1} x+a_{2} x^{2}+\ldots +a_{r} x^{r} имеет по крайней мере один иррациональный коэффициент, то последовательность

P(n)−[P(n)](n=1,2,3,…) P(n)-[P(n)] \quad (n=1,2,3, \ldots )

обладает бесчисленным множеством предельных точек.

?
Задача 2.173

Пусть θ\theta — иррациональное число, xn=nθ−[nθ]x_{n}=n \theta -[n \theta ], n=1,2,3,…n=1,2,3, \ldots и α1,α2,…,αn,…\alpha_{1}, \alpha_{2}, \ldots , \alpha_{n}, \ldots — монотонно убывающая последовательность положительных чисел с расходящейся суммой. Показать, что для каждой функции f(x)f(x), собственно интегрируемой в интервале 0⩽x⩽10 \leqslant x \leqslant 1, имеет место предельное соотношение

lim⁡n→∞α1f(x1)+α2f(x2)+…+αnf(xn)α1+α2+…+αn=∫01f(x)dx. \lim _{n \rightarrow \infty } \frac{\alpha _{1} f\left(x_{1}\right)+\alpha _{2} f\left(x_{2}\right)+\ldots +\alpha _{n} f\left(x_{n}\right)}{\alpha _{1}+\alpha _{2}+\ldots +\alpha _{n}}=\int _{0}^{1} f(x) d x .
?