5

Теоретико-функциональные аспекты степенных рядов с целыми коэффициентами

[9/100%]
Показать
LaTeX
Задача 8.165

Радиус сходимости необрывающегося целочисленного степенного ряда всегда ⩽1\leqslant 1.

?
Задача 8.166

Необрывающийся целочисленный степенной ряд, сходящийся внутри единичного круга, не может представлять ограниченную в этом круге функцию.

?
Задача 8.167

Если целочисленный степенной ряд представляет алгебраическую иррациональную функцию, то его радиус сходимости меньше единицы.

?
Задача 8.168

Верхнюю границу 1 в теореме 167 нельзя заменить меньшей. Иными словами, каково бы ни было ε>0\varepsilon >0, всегда существует целочисленный степенной ряд, представляющий алгебраическую иррациональную функцию и имеющий радиус сходимости, больший, чем 1−ε1-\varepsilon.

?
Задача 8.169

Пусть коэффициенты полинома

P(x)=a0xr+a1xr−1+…+ar−1+ar(a0≠0,r⩾1) P(x)=a_{0} x^{r}+a_{1} x^{r-1}+\ldots +a_{r-1}+a_{r} \quad \left(a_{0} \neq 0, r \geqslant 1\right)

вещественны. Аналитическая функция, определяемая рядом

[P(0)]+[P(1)]z+[P(2)]z2+…+[P(n)]zn+…, \left[P(0)\right]+\left[P(1)\right] z+\left[P(2)\right] z^{2}+\ldots +\left[P(n)\right] z^{n}+\ldots ,

будет рациональной тогда и только тогда, когда первые rr коэффициентов a0,a1,…,ar−1a_{0}, a_{1}, \ldots , a_{r-1} рациональны.

?
Примечание.
?

См. II 168.

Задача 8.170

Если последовательность целых неотрицательных чисел a1,a2,a3,…,an,…a_{1}, a_{2}, a_{3}, \ldots , a_{n}, \ldots ограничена и содержит бесконечное множество членов, отличных от нуля, то ряд

a1z1−z+a2z21−z2+…+anzn1−zn+… a_{1} \frac{z}{1-z}+a_{2} \frac{z^{2}}{1-z^{2}}+\ldots +a_{n} \frac{z^{n}}{1-z^{n}}+\ldots

не может представлять рациональную функцию.

?
Задача 8.171

Ряд

a1z1+z+a2z21+z2+…+anzn1+zn+…, a_{1} \frac{z}{1+z}+a_{2} \frac{z^{2}}{1+z^{2}}+\ldots +a_{n} \frac{z^{n}}{1+z^{n}}+\ldots ,

коэффициенты которого подчинены тем же условиям, что и в задаче 170, также не может представлять рациональную функцию.

?
Задача 8.172

Обозначим через QnQ_{n} сумму цифр числа nn. Например, Q137=1+3+7=11Q_{137}=1+3+7=11. Показать, что степенной ряд

Q1z+Q2z2+Q3z3+…+Qnzn+… Q_{1} z+Q_{2} z^{2}+Q_{3} z^{3}+\ldots +Q_{n} z^{n}+\ldots

имеет единичную окружность своей естественной границей.

?
Задача 8.173

Пусть логарифмы всех целых положительных чисел 1,2,3,…1,2,3, \ldots записаны один под другим в порядке возрастания так, чтобы при этом единицы одинаковых разрядов стояли в одном и том же столбце. Показать, что степенной ряд, имеющий в качестве коэффициентов цифры любого столбца, имеет единичную окружность своей естественной границей.

Иными словами, пусть в десятичном разложении чисел ln⁡1,ln⁡2,ln⁡3,…,ln⁡n,…\ln 1, \ln 2, \ln 3, \ldots , \ln n, \ldots jj-я цифра справа от запятой будет соответственно d1,d2,d3,…,dn,…d_{1}, d_{2}, d_{3}, \ldots , d_{n}, \ldots Тогда аналитическая функция, определенная степенным рядом

d1z+d2z2+d3z3+…+dnzn+…, d_{1} z+d_{2} z^{2}+d_{3} z^{3}+\ldots +d_{n} z^{n}+\ldots ,

имеет своей естественной границей окружность ∣z∣=1\left|z\right|=1.

?