Участник:Iloskutov/Матан 4сем — различия между версиями
(→Теорема о свойствах частичных сумм ряда Фурье. Неравенство Бесселя) |
(→Теорема Рисса -- Фишера о сумме ряда Фурье. Равенство Парсеваля) |
||
Строка 455: | Строка 455: | ||
{{Теорема | {{Теорема | ||
|statement= | |statement= | ||
− | <tex>\{e_k\} - </tex> Ортогональная система в <tex> \ | + | <tex>\{e_k\} - </tex> Ортогональная система в <tex>\mathcal{H}, x \in \mathcal{H}</tex> |
− | # Ряд Фурье <tex>x</tex> сходится в <tex>\ | + | # Ряд Фурье <tex>x</tex> сходится в <tex>\mathcal{H}</tex> |
− | # <tex>x = \sum_{k=1}^{+\infty} C_k(x) \ | + | # <tex>x = \displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty} C_k(x) \cdot e_k + z, </tex> тогда <tex>\forall k \quad z \perp e_k</tex> |
− | # <tex>x = \sum_{k=1}^{+\infty} C_k(x) \times e_k \Leftrightarrow \sum_{k=1}^{+\infty} |C_k (x)|^2 \ | + | # <tex>x = \displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty} C_k(x) \times e_k \Leftrightarrow \displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty} |C_k (x)|^2 \cdot \|e_k\|=\|x\|^2</tex> (Равенство Парсеваля) |
|proof= | |proof= | ||
}} | }} |
Версия 15:56, 21 июня 2015
Содержание
- 1 Определения
- 1.1 Интегральные неравенства Гёльдера и Минковского
- 1.2 Интеграл комплекснозначной функции
- 1.3 Пространство $L^p(E,\mu)$
- 1.4 Пространство $L^\infty(E,\mu)$
- 1.5 Существенный супремум
- 1.6 Фундаментальная последовательность, полное пространство
- 1.7 Плотное множество
- 1.8 Финитная функция
- 1.9 Гильбертово пространство
- 1.10 Ортогональная система, ортонормированная система векторов, примеры
- 1.11 Сходящийся ряд в гильбертовом пространстве
- 1.12 Коэффициенты Фурье, ряд Фурье
- 1.13 Базис, полная, замкнутая ОС
- 1.14 Тригонометрический ряд
- 1.15 Коэффициенты Фурье функции
- 1.16 Ядро Дирихле, ядро Фейера
- 1.17 Свёртка
- 1.18 Аппроксимативная единица
- 1.19 Усиленная аппроксимативная единица
- 1.20 Метод суммирования средними арифметическими
- 1.21 Измеримое множество на простой двумерной поверхности в R^3
- 1.22 Мера Лебега на простой двумерной поверхности в R^3
- 1.23 Поверхностный интеграл первого рода
- 1.24 Кусочно-гладкая поверхность в R^3
- 1.25 Сторона поверхности
- 1.26 Задание стороны поверхности с помощью касательных реперов
- 1.27 Интеграл II рода
- 1.28 Ориентация контура, согласованная со стороной поверхности
- 1.29 Ротор, дивергенция векторного поля
- 1.30 Соленоидальное векторное поле
- 2 Теоремы
- 2.1 Теорема об интегрировании положительных рядов
- 2.2 Абсолютная непрерывность интеграла
- 2.3 Теорема Лебега о мажорированной сходимости для случая сходимости по мере
- 2.4 Теорема Лебега о мажорированной сходимости для случая сходимости почти везде
- 2.5 Теорема Фату
- 2.6 Теорема Лебега о непрерывности интеграла по параметру
- 2.7 Правило Лейбница дифференцирования интеграла по параметру
- 2.8 Вычисление интеграла Дирихле
- 2.9 Теорема о вычислении интеграла по взвешенному образу меры
- 2.10 Критерий плотности
- 2.11 Лемма о множествах вполне положительности заряда
- 2.12 Теорема Радона--Никодима
- 2.13 Теорема Радона--Никодима. Доказательство существования
- 2.14 Лемма об оценке мер образов кубов из окрестности точки дифференцируемости
- 2.15 Теорема о преобразовании меры при диффеоморфизме
- 2.16 Теорема о гладкой замене переменной в интеграле Лебега
- 2.17 Теорема о произведении мер
- 2.18 Принцип Кавальери
- 2.19 Теорема Тонелли
- 2.20 Формула для Бета-функции
- 2.21 Теорема Фубини
- 2.22 Объем шара в $\mathbb R^m$
- 2.23 Теорема о вычислении интеграла по мере Бореля--Стилтьеса (с леммой)
- 2.24 Теорема о вложении пространств L^p
- 2.25 Полнота L^p
- 2.26 Плотность в L^p множества ступенчатых функций
- 2.27 Лемма Урысона
- 2.28 Плотность в L^p непрерывных финитных функций
- 2.29 Теорема о непрерывности сдвига
- 2.30 Теорема о свойствах сходимости в гильбертовом пространстве
- 2.31 Теорема о коэффициентах разложения по ортогональной системе
- 2.32 Теорема о свойствах частичных сумм ряда Фурье. Неравенство Бесселя
- 2.33 Теорема Рисса -- Фишера о сумме ряда Фурье. Равенство Парсеваля
- 2.34 Теорема о характеристике базиса
- 2.35 Лемма о вычислении коэффициентов тригонометрического ряда
- 2.36 Теорема Римана--Лебега
- 2.37 Принцип локализации Римана
- 2.38 Признак Дини. Следствия
- 2.39 Корректность определения свертки
- 2.40 Свойства свертки функции из L^p с функцией из L^q
- 2.41 Теорема о свойствах аппроксимативной единицы
- 2.42 Теорема Коши о перманентности метода средних арифметических
- 2.43 Теорема Фейера
- 2.44 Полнота тригонометрической системы
- 2.45 Формула Грина
- 2.46 Формула Стокса
- 2.47 Формула Гаусса--Остроградского
- 2.48 Бескоординатное определение ротора
- 2.49 Бескоординатное определение дивергенции
- 2.50 Описание соленоидальных полей в терминах дивергенции
Определения
Интегральные неравенства Гёльдера и Минковского
Теорема (Гёльдер): |
— пространство с мерой; . Тогда |
Теорема (Минковский): |
Пусть — пространство с мерой, и функции . Тогда , и более того:
|
Интеграл комплекснозначной функции
Пространство $L^p(E,\mu)$
Определение: |
— множество измеримых функций, почти везде конечных на . |
Определение: |
. |
Пространство $L^\infty(E,\mu)$
Определение: |
Существенный супремум
Определение: |
при почти всех |
Фундаментальная последовательность, полное пространство
Определение: |
Последовательность
| называется фундаментальной в , если при , т.е.
Плотное множество
Определение: |
Или, эквивалентно, любой шар — (всюду) плотно в , если для любого открытого мн-ва . содержит точки из . | — метрическое пространство.
Финитная функция
Определение: |
— финитная в , если она равна нулю вне некоторого шара. |
Гильбертово пространство
Определение: |
— полное (любая фундаментальная последовательность сходится в этом пространстве) линейное пространство со скалярным произведением |
Определение: |
| — гильбертово пространство:
Ортогональная система, ортонормированная система векторов, примеры
Определение: |
Система векторов | называется ортогональной, если
Определение: |
Если к тому же | — тогда ортонормированная система
Пример: |
Стандартный базис евклидового пространства — ортонормированная система |
Пример: |
— ортогональная система. — ортонормированная система в |
Пример: |
— ортонормированная система в над |
Сходящийся ряд в гильбертовом пространстве
Коэффициенты Фурье, ряд Фурье
Определение: |
, тогда — коэффициенты Фурье для , а ряд — ряд Фурье |
Базис, полная, замкнутая ОС
Определение: |
|
Тригонометрический ряд
Определение: |
— тригонометрический полином степени . |
Определение: |
— тригонометрический ряд. |
Коэффициенты Фурье функции
Ядро Дирихле, ядро Фейера
Определение: |
— ядро Фейера | — ядро Дирихле,
Свёртка
Определение: |
— свёртка. |
Аппроксимативная единица
Определение: |
определена функция , удовлетворяющая свойствам:
| — пред. точка .
Усиленная аппроксимативная единица
Определение: |
Заменим последнюю аксиому в предыдущем определении на следующую:
|
Метод суммирования средними арифметическими
Измеримое множество на простой двумерной поверхности в R^3
Мера Лебега на простой двумерной поверхности в R^3
Поверхностный интеграл первого рода
Определение: |
Кусочно-гладкая поверхность в R^3
Определение: |
| называется кусочно-гладкой, если представляет собой объединение:
Сторона поверхности
Определение: |
Сторона поверхности — это непрерывное поле единичных нормалей на поверхности |
Задание стороны поверхности с помощью касательных реперов
Определение: |
Репер — упорядоченный набор из двух (неколлинеарных) касательных векторов к поверхности |
Определение: |
Поле реперов | , если — касательный репер
Определение: |
Сторона поверхности задаётся с помощью касательных реперов: |
Интеграл II рода
Ориентация контура, согласованная со стороной поверхности
Ротор, дивергенция векторного поля
Определение: |
Пусть | — гладкое векторное поле в некоторой области . Тогда
Соленоидальное векторное поле
Определение: |
— соленоидальное, если существует векторный потенциал , т.е. . |
Теоремы
Теорема об интегрировании положительных рядов
Теорема: |
Абсолютная непрерывность интеграла
Теорема: |
Теорема Лебега о мажорированной сходимости для случая сходимости по мере
Теорема: |
|
Теорема Лебега о мажорированной сходимости для случая сходимости почти везде
Теорема: |
|
Теорема Фату
Теорема: |
Тогда |
Теорема Лебега о непрерывности интеграла по параметру
Теорема: |
|
Правило Лейбница дифференцирования интеграла по параметру
Теорема: |
Вычисление интеграла Дирихле
Теорема: |
Теорема о вычислении интеграла по взвешенному образу меры
Теорема: |
Критерий плотности
Теорема: |
Лемма о множествах вполне положительности заряда
Теорема: |
Теорема Радона--Никодима
Теорема (Радон, Никодим): | ||
Тогда — сумм. отн. — плотность относительно . | ||
Доказательство: | ||
| ||
Теорема Радона--Никодима. Доказательство существования
Теорема: |
Лемма об оценке мер образов кубов из окрестности точки дифференцируемости
Теорема: |
Теорема о преобразовании меры при диффеоморфизме
Теорема: |
Теорема о гладкой замене переменной в интеграле Лебега
Теорема: |
Теорема о произведении мер
Теорема: |
Принцип Кавальери
Теорема: |
Теорема Тонелли
Теорема: |
Формула для Бета-функции
Теорема: |
Теорема Фубини
Теорема: |
Объем шара в $\mathbb R^m$
Теорема: |
Теорема о вычислении интеграла по мере Бореля--Стилтьеса (с леммой)
Теорема: |
Теорема о вложении пространств L^p
Теорема: |
|
Доказательство: |
1. Напрямую следует из 2 2. Пусть
Тогда: (По Гельдеру) |
Полнота L^p
Теорема: |
- полное |
Доказательство: |
Ну там сложно что-то(((( |
Плотность в L^p множества ступенчатых функций
Теорема: |
в конечно множество ступенчатых функций плотно |
Лемма Урысона
Теорема: |
Тогда (непрырывная) |
Плотность в L^p непрерывных финитных функций
Теорема: |
всюду плотно в |
Теорема о непрерывности сдвига
Теорема: |
|
Теорема о свойствах сходимости в гильбертовом пространстве
Теорема: |
Пусть есть ГП
|
Теорема о коэффициентах разложения по ортогональной системе
Теорема: |
Ортогональная система. Тогда:
|
Теорема о свойствах частичных сумм ряда Фурье. Неравенство Бесселя
Теорема: |
частичные суммы ряда Фурье
Тогда:
Следствие: |
Теорема Рисса -- Фишера о сумме ряда Фурье. Равенство Парсеваля
Теорема: |
|
Теорема о характеристике базиса
Теорема: |
|
Лемма о вычислении коэффициентов тригонометрического ряда
Теорема: |
Пусть в пространствеТогда: |
Теорема Римана--Лебега
Теорема: |
Тогда (То же самое можно и с и вместо ) |
Принцип локализации Римана
Теорема: |
|
Признак Дини. Следствия
Теорема: |
Пусть |
Корректность определения свертки
Теорема: |
Свойства свертки функции из L^p с функцией из L^q
Теорема: |
Тогда |
Теорема о свойствах аппроксимативной единицы
Теорема: |
Тогда :
|
Теорема Коши о перманентности метода средних арифметических
Теорема: |
Теорема Фейера
Теорема: |
3 пункта:
|
Полнота тригонометрической системы
Теорема: |
Тригонометрическая система полна в (Следствие теоремы Фейера) |
Формула Грина
Теорема: |
Формула Стокса
Теорема: |
Формула Гаусса--Остроградского
Теорема: |
Бескоординатное определение ротора
Теорема: |
Бескоординатное определение дивергенции
Теорема: |
Описание соленоидальных полей в терминах дивергенции
Теорема: |