函数列的一致收敛
设函数 。一致收敛到 的意思是:给定误差 ,能找到一个下标 ,使所有 且所有 都满足 。与逐点收敛相比,关键是同一个 要适用于整个定义域。
一把尺量整个区间
在 上令 ,极限 。因为 对所有 成立,取 即得到一致收敛。这里的 是不依赖 的统一误差界。
改取 。对每个 ,;在 ,值始终为 1。逐点极限在 1 处跳跃,因此无法一致收敛。更直接地,对任何 都可选足够靠近 1 的 使 ,所以误差不会在整个区间统一小于 。
图把 画在同一坐标下:对固定 ,曲线确实越来越贴近横轴;但在右端点附近,每条曲线都会陡升至 1。空心圆表示极限在 的左侧趋向 0,实心圆表示极限函数在 1 处的值 1。
定义域也参与结论
同样的 若只看 ,其中 固定,则 ,于是收敛是一致的。若看 ,虽每点极限都为 0,,仍不一致。边界点是否被包含不是唯一因素;真正决定性的是能否找到共同误差界。