Enunciado

Suponha que a série de potências ∑ n = 0 ∞ a n   x n tem raio de convergência R , com R > 0 e R real. Prove que se ∑ n = 0 ∞ a n   R n for absolutamente convergente, então a série ∑ n = 0 ∞ a n   x n será uniformemente convergente em - R ,   R .

Passo 1

Legal, queremos mostrar que se ∑ n = 0 ∞ a n   R n for absolutamente convergente, então ∑ n = 0 ∞ a n   x n será uniformemente convergente dentro do raio de convergência.

Para isso, lembramos que se ∑ n = 0 ∞ a n   R n é absolutamente convergente, temos que ∑ n = 0 ∞ a n   R n é convergente.

Além disso, para x dentro do raio de convergência, isto é, x ≤ R , temos que

a n   x n ≤ a n   R n

Passo 2

Agora vamos invocar o teste M de Weierstrauss: se M n for uma sequência de reais não negativos e f n for uma sequência, com

f n ≤ M n ,       p a r a   t o d o   n > 0

Se ∑ n = 0 ∞ M n for convergente, então ∑ n = 0 ∞ f n é uniformemente convergente.

Aplicando esse teste ao problema, com M n = a n   R n e f n = a n   x n , como ∑ n = 0 ∞ a n   R n é convergente, segue que ∑ n = 0 ∞ a n   x n é uniformemente convergente dentro do raio de convergência!

Resposta

Demonstração.

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