Uniform Convergence Practice Quiz with a Step-by-Step Interactive Lesson
Use the question set below to practice uniform convergence: the difference between pointwise and uniform limits, the sup-norm condition \(\sup_{x\in E}|f_n(x)-f(x)|\to0\), examples such as \(x/n\), \(x^n\), and \(x/(n+x)\), the uniform Cauchy criterion, the Weierstrass M-test for function series, preservation of continuity, boundedness, nonnegativity, and shared Lipschitz constants, exchanging limits with integrals on bounded intervals, and the extra hypotheses needed for derivatives. If you want a refresher, open the lesson for short examples and quick checks.
How this uniform convergence practice works
- 1. Take the practice set: answer questions about uniform error, examples, series tests, and limit-interchange theorems.
- 2. Open the lesson: review definitions, recognition tests, worked examples, and single-answer checks.
- 3. Retry: return to the question set and decide which estimate or theorem applies to each problem.
What you will learn in the uniform convergence lesson
Definition and sup norm
- Uniform convergence: one \(N\) works for every point of the domain
- Sup-norm test: \(\|f_n-f\|_\infty=\sup_{x\in E}|f_n(x)-f(x)|\to0\)
- Pointwise convergence lets \(N\) depend on \(x\); uniform convergence does not
Standard examples
- \(x/n\) is uniform on \([0,1]\) but not on \([0,\infty)\)
- \(x^n\to0\) uniformly on \([0,a]\) for \(0<a<1\), but not on \([0,1]\)
- Endpoint behavior and unbounded domains are common sources of failure
Series and Cauchy tests
- Uniform Cauchy: control \(\sup_x|f_n(x)-f_m(x)|\) for all large \(m,n\)
- Weierstrass M-test: compare \(|u_n(x)|\) with a summable numerical sequence
- Uniform convergence of a series forces its terms to go uniformly to \(0\)
Limit-interchange theorems
- Uniform limits of continuous functions are continuous
- Uniform convergence on \([a,b]\) allows \(\lim\int f_n=\int\lim f_n\)
- If every \(f_n\) is Lipschitz with the same constant \(L\), then the limit is also Lipschitz with constant \(L\)
Practice set
การลู่เข้าที่สม่ำเสมอ practice questions with instant score
Answer all 10 questions below, then get your final score and a mistake review at the end so you know exactly what to improve.
การลู่เข้าของฟังก์ชันลำดับ \(f_n\to f\) แบบสม่ำเสมอ หมายความว่า:
Correct answer: B. \(\sup_x |f_n(x)-f(x)|\to0\)
Explanation: ขอบเขตความคลาดเคลื่อนเดียวกันต้องใช้ได้กับทุกจุดในโดเมน
\(f_n(x)=x/n\) ลู่เข้าแบบสม่ำเสมอไปยัง \(0\) บน \([0,1]\) หรือไม่?
Correct answer: D. ใช่
Explanation: ค่าความคลาดเคลื่อนมากที่สุดคือ \(1/n\) ซึ่งลู่เข้าไปหา \(0\)
\(f_n(x)=x^n\) ลู่เข้าแบบสม่ำเสมอบน \([0,1]\) หรือไม่?
Correct answer: C. ไม่
Explanation: ลิมิตแบบจุดเป็นฟังก์ชันไม่ต่อเนื่อง ขณะที่แต่ละ \(x^n\) เป็นฟังก์ชันต่อเนื่อง
ลิมิตแบบสม่ำเสมอของฟังก์ชันต่อเนื่องคือ:
Correct answer: D. ต่อเนื่อง
Explanation: การลู่เข้าแบบสม่ำเสมอคงความต่อเนื่องไว้
\(f_n(x)=1/n\) ลู่เข้าแบบสม่ำเสมอไปยัง \(0\) บน \(\mathbb{R}\) หรือไม่?
Correct answer: A. ใช่
Explanation: ค่าความคลาดเคลื่อนเป็น \(1/n\) ทุกที่ ดังนั้นค่าสูงสุดย่อยลู่เข้าไปหา \(0\)
ในการลู่เข้าแบบสม่ำเสมอ จำนวนเต็ม \(N\) อาจขึ้นอยู่กับ:
Correct answer: D. ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ \(\varepsilon\) ไม่ใช่ \(x\)
Explanation: การลู่เข้าแบบสม่ำเสมออนุญาตให้ \(N\) ขึ้นอยู่กับค่าความคลาดเคลื่อน แต่ไม่ขึ้นอยู่กับจุด \(x\)
เกณฑ์ M ของไวเออร์ชตราสส์พิสูจน์อะไร?
Correct answer: B. การลู่เข้าแบบสม่ำเสมอของอนุกรมฟังก์ชัน
Explanation: ถ้า \(|f_n|\le M_n\) และ \(\sum M_n\) ลู่เข้า แล้ว \(\sum f_n\) จะลู่เข้าแบบสม่ำเสมอ
\(x^n\) ลู่เข้าแบบสม่ำเสมอไปยัง \(0\) บน \([0,1/2]\) หรือไม่?
Correct answer: A. ใช่
Explanation: ค่ามากที่สุดคือ \((1/2)^n\) ซึ่งลู่เข้าไปหา \(0\)
การลู่เข้าแบบสม่ำเสมอบน \([a,b]\) อนุญาตให้แทนลิมิตผ่าน:
Correct answer: A. อินทิกรัลจำกัด
Explanation: การลู่เข้าแบบสม่ำเสมอมีความแรงเพียงพอที่จะสลับลำดับของลิมิตและอินทิกรัลบนช่วงปิด
ปริมาณใดใช้วัดความคลาดเคลื่อนแบบสม่ำเสมอได้ตามธรรมชาติ?
Correct answer: C. \(\sup_x |f_n(x)-f(x)|\)
Explanation: ความคลาดเคลื่อนแบบสม่ำเสมอถูกควบคุมโดยนอร์มซูพรีมัมของผลต่าง
Result
Your score: 0 / 10
Review your result below.

