Но у меня же есть конкретное условие для функции, и именно для такой функции я предположил.
Felt, из поточечной не следует равномерная - пример смотрели выше, - а Вам ведь надо еще и сходимость всех производных обеспечить, и тоже равномерную. Это очень жесткое требование, на самом деле. Даже если бы была равномерная сходимость, то оттуда бы еще не следовала равномерная сходимость производных.
А именно это:
о есть не это, а то,
. Поэтому если
сходится на D, то достаточно доказать для одного значения
специфика именно этого пространства, где сходимость функций означает сходимость каждой такой последовательности. Специфика таким образом определенной сходимости, а не финитности и бесконечной гладкости.
Еще раз: для произвольной последовательности из поточечной сходимости не следует равномерная, а даже если есть равномерная, то не факт, что производные сходятся (тем более равномерно), а даже если сходятся, то не факт, что сходятся вторые... и т.д.