Studiare, al variare di x∈ℝ\{0} la convergenza semplice e uniforme della serie di funzioni:

n = 1 ( 1 x n ) e n x

Se x=0 i termini della serie non sono definiti.

Se x>0, poichè: lim n ( 1 x n ) e n x = non è soddisfatta la condizione necessaria e quindi la serie data non converge.

Se x<0, lim n e n x · ( 1 x n ) = 0 ed è soddisfatta la condizione necessaria per la convergenza puntuale.

Consideriamo ora, per x<0, il limite:

lim n + n 2 · e n x · ( 1 + x n ) = lim n + n 2 e n x + x lim n + n · e n x = 0

(dove si è fatto uso del limite notevole: lim n x α e x = 0 con α>0).

Quindi da un certo punto in poi n 2 · e n x · ( 1 + x n ) < 1 e n x · ( 1 + x n ) < 1 n 2 .

Poichè la serie armonica n = 1 1 n 2 converge, per il criterio di Weierstrass, anche la serie n = 1 e n x · ( 1 x n ) converge totalmente e quindi uniformemente per x<0


I primi 100 termini della serie (in verde) e le somme parziali per n= 10 (rosso), n=50 (fucsia) e n=100 (nero)

9