Matematik
Fourier analyse
Jeg har følgende opgave (Se vedhæftede fil).
Den første del (De første i kursiv) burde være rigtigt, men jeg er ikke helt sikker på hvordan jeg viser, at den IKKE konvergerer uniformt ?
Nogen hjælp ?
Mvh.
Svar #1
28. september 2009 af TwoStates (Slettet)
Hmmm, ved ikke hvorfor den ikke vedhæfter i den første.
Men her er den vedhæftede fil.
Svar #2
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
#0 hvad er sup{ |f(x)| | x∈[0,1] } for et vilkårligt n ...
Svar #4
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
#3 supremum http://da.wikipedia.org/wiki/Supremum ... det må i da have stødt på ved definition af uniform konvergens?
Svar #5
28. september 2009 af TwoStates (Slettet)
Det kan jeg ærligt svare nej til...
Der står intet om det i nogle af de bøger vi bruger - så desværre :S
Svar #6
28. september 2009 af TwoStates (Slettet)
Men det er måske nok at se, at når 0 < x < 1/n, så vil den jo aller højest kunne blive 0 < x < 1 hvis n = 1, ellers kun mindre. Så derfor vil den vil ikke kunne konvergere mod 0, da funktionen er 1 fra 0 < x < 1/n, og når 1/n max. kan være 1, så vil den jo blive nødt til at "springe" ned til 0 derefter, deraf 0 ellers, og derfor kan den ikke være uniform konvergent, eller...?
Svar #7
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
#5 så skriv lige hvordan I definere uniform konvergens ...
Svar #8
28. september 2009 af TwoStates (Slettet)
Fx. http://www.k-jerslev.dk/Docs/formelsamling.pdf side 4.
Svar #9
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
#8 der står ingen definition ... og opgaven handler vel mere om konvergens i forskellige normer end om fourier rækker.
Som du selv viser konvergere følgen fn mod 0 i L2-norm ... og mangler at vise at den ikke konvergere i uniform norm (også kaldet sup-norm eller her, hvor intervallet er lukket, max-norm)
Svar #10
28. september 2009 af TwoStates (Slettet)
Og det er vel her man skal sætte sin epsalon grænse ?
Svar #11
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
Jo ... du kan godt bruge epsilon-delta metoden på denne ...
Svar #12
28. september 2009 af TwoStates (Slettet)
Jeps... Men det er her jeg ikke helt har forstået den. Kan jeg i princippet ikke bare sætte min grænse til uendelig, og så vil alt jo være uniformt såfremt det ligger inde i den (Hvilket det jo burde hvis grænsen er uendelig) ?
Svar #13
28. september 2009 af Fourier (Slettet)
Det er en diffus definition i pdf-filen. Hvad menes der fx med "glat". Skal en funktion være c∞ eller blot kontinuert differentiabel. Definer punktvis konvergens ved partialsummer, så for alle x,
∀ε > 0 ∃Nx > 0 : n≥Nx , |Sn(x) - f(x)| < ε
Definer uniform konvergens for en Fourierrække.
∀ε > 0 ∃N>0 : n≥N, |Sn(x) - f(x)| ε for alle x.
Når vi har en diskontinuert step funktion, så forventer vi naturligvis ikke uniform konvergens. Det kan vises på mange måder afhængigt af hvor formelt det skal være. I øvrigt skal du sikkert referere til en sætning i din bog, som jeg ikke kender.
Der findes faktisk funktioner, hvor Fourierrækken ikke konvergerer punktvist mod funktionen. Det er svært at konstruere, men jeg har set en i "Fourier Analysis" af T.W. Körner. Det er ret unikt.
Svar #14
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
#11 rettelse der indgår ikke et delta
#12 hvis fn→0 uniformt så skal ∀ε>0: |fn(x)-0|<ε fvt og for alle x∈[0,1] ... herefter kan du vel godt se hvorfor dette ikke er opfyldt ikk?
Svar #15
28. september 2009 af TwoStates (Slettet)
Det kommer vel an på hvad ens epsilon grænse er, gør det ikke ?
Hvis jeg sætter den til en ½, så vil fn(x) - 0 jo blive større end epsilon, da fn(x) er 1. Men kan jeg så ikke bare sætte epsilon til at være 2 fx. ?
Svar #16
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
#13 sætningen gælder for "glat" defineret som kontinuert differentiabel. Men har du set JPG filen i #1? Det har vel ikke så meget med Fourier rækker at gøre ... men mere med konvergens i forskellige normer ... eller misforstår jeg opgaven?
Svar #17
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
#15 ∀ er alkvantoren ... dvs det skal gælde for alle! Du tænker på ∃ eksistenskvantoren hvor du bare skal finde en ... det skal du ikke her!
Svar #18
28. september 2009 af TwoStates (Slettet)
Tror du har ret Dynin. Mit fag hedder bare Fourier Analyse, så det var lige hvad der kom til mig først.
Svar #19
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
Har du ikke haft lidt basalt matematisk analyse før FA
Svar #20
28. september 2009 af Dynin (Slettet)
Løsning (Tegn det op): Afstanden mellem fn(x) og 0 er 1 når 0≤x≤1/n og 0 ellers. Da 1/n→0 kan man til ethvert 1>ε>0 finde et N så 1/N<ε og dermed er fN(x)=1 for x∈[0,1/N] således er |fn(x)-0|=1>ε for alle n≥N og 0≤x≤1/N ... DONE ;)
