Funkcja lokalnie całkowalna: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja nieprzejrzana] | [wersja nieprzejrzana] |
Nie podano opisu zmian |
|||
Linia 1: | Linia 1: | ||
'''Funkcja lokalnie całkowalna''' to funkcja, którą jest [[Funkcja całkowalna|całkowalna]] na każdym [[Przestrzeń zwarta|zbiorze zwartym]], ale może nie być całkowalna na [[Zbiór otwarty|zbiorach otwartych]]. Takie funkcje mają zastosowanie w [[Analiza funkcjonalna|analizie funkcjonalnej]] i odgrywają także ważną rolę w [[Teoria dystrybucji|teorii dystrybucji]]. Pojęcie funkcji lokalnie całkowalnych można uogólnić do pojęcia '''funkcji lokalnie p-całkowalnych'''. |
|||
== Definicja == |
== Definicja == |
||
Linia 6: | Linia 6: | ||
: <math>\int_K |f(x)| \, \mathrm{d} x < \infty</math> . |
: <math>\int_K |f(x)| \, \mathrm{d} x < \infty</math> . |
||
Zbiór wszystkich takich funkcji oznaczymy <math>\mathcal{L}^1_{\operatorname{loc}}(\Omega)</math><ref> |
Zbiór wszystkich takich funkcji oznaczymy <math>\mathcal{L}^1_{\operatorname{loc}}(\Omega)</math><ref>{{Cytuj książkę|autor=Otto Forster|tytuł=Analysis. Band 3: Maß- und Integrationstheorie, Integralsätze im '''R'''<sup>n</sup> und Anwendungen, 8. verbesserte Auflage.|wydawca=Springer Spektrum|miejsce=Wiesbaden|rok=2017|isbn=9783658167455|strony=58|język=de}}</ref>. Jeśli utożsamimy ze sobą te funkcje z <math>\mathcal{L}^1_{\operatorname{loc}}(\Omega)</math>, które są równe [[prawie wszędzie]], to otrzymamy w ten sposób przestrzeń unormowaną <math>L^1_{\operatorname{loc}}(\Omega)</math><ref>{{Cytuj stronę|url=http://mathworld.wolfram.com/LocallyIntegrable.html|tytuł=''Mathworld:'' LocallyIntegrable|język=en}}</ref>. |
||
Równoważna definicja wypływa z [[Teoria dystrybucji|teorii dystrybucji]]: |
Równoważna definicja wypływa z [[Teoria dystrybucji|teorii dystrybucji]]: |
||
Linia 33: | Linia 33: | ||
: <math>\int_K |f(x)|^p\, \mathrm{d} x\,</math> |
: <math>\int_K |f(x)|^p\, \mathrm{d} x\,</math> |
||
istnieje dla ustalonego <math>p \geq 1</math> wszystkich zbiorów zwartych <math>K \subset \Omega</math><ref>Juha Heinonen |
istnieje dla ustalonego <math>p \geq 1</math> wszystkich zbiorów zwartych <math>K \subset \Omega</math><ref>{{Cytuj książkę|autor=Juha Heinonen|tytuł=Lectures on analysis on metric spaces|wydawca=Springer|rok=2001|isbn=0387951040|strony=5|język=de}}</ref>. |
||
* |
|||
== Przypisy == |
== Przypisy == |
||
{{Przypisy}} |
|||
<references /> |
|||
== linki internetowe == |
|||
⚫ | |||
* [http://mathworld.wolfram.com/LocallyIntegrable.html Mathworld: Lokalnie integrowalny] |
|||
<nowiki> |
|||
⚫ |
Wersja z 22:20, 14 kwi 2021
Funkcja lokalnie całkowalna to funkcja, którą jest całkowalna na każdym zbiorze zwartym, ale może nie być całkowalna na zbiorach otwartych. Takie funkcje mają zastosowanie w analizie funkcjonalnej i odgrywają także ważną rolę w teorii dystrybucji. Pojęcie funkcji lokalnie całkowalnych można uogólnić do pojęcia funkcji lokalnie p-całkowalnych.
Definicja
Zdefiniujemy funkcje lokalnie całkowalne oraz przestrzeń funkcyjną . Niech będzie zbiorem otwartym i niech będzie funkcją mierzalną względem miary Lebesgue’a. Funkcję nazwiemy lokalnie całkowalną, jeśli dla każdego zbioru zwartego całka Lebesgue’a jest skończona, czyli
- .
Zbiór wszystkich takich funkcji oznaczymy [1]. Jeśli utożsamimy ze sobą te funkcje z , które są równe prawie wszędzie, to otrzymamy w ten sposób przestrzeń unormowaną [2].
Równoważna definicja wypływa z teorii dystrybucji:
- ,
gdzie oznacza przestrzeń funkcji mierzalnych z do (ściślej: klas równoważności funkcji mierzalnych, które są równe prawie wszędzie), a jest przestrzenią funkcji testowych.
Przykłady
- Funkcja charakterystyczna nieograniczonego zbioru jest całkowalna lokalnie, ale nie jest całkowalna.
- Wszystkie funkcje przestrzeni są lokalnie całkowalne. W szczególności więc wszystkie funkcje ciągłe są lokalnie całkowalne.
- Funkcja dana wzorem
- nie jest lokalnie całkowalna, bo nie jest całkowalna na żadnym zbiorze zwartym zawierającym .
Funkcja lokalnie p-całkowalna
Analogicznie do możemy zdefiniować również przestrzeń . Niech będzie zbiorem otwartym lub σ-zwartym. Mierzalną w sensie Lebesgue’a funkcję nazwiemy lokalnie p-całkowalną, jeśli wyrażenie
istnieje dla ustalonego wszystkich zbiorów zwartych [3].
Przypisy
- ↑ Otto Forster: Analysis. Band 3: Maß- und Integrationstheorie, Integralsätze im Rn und Anwendungen, 8. verbesserte Auflage.. Wiesbaden: Springer Spektrum, 2017, s. 58. ISBN 978-3-658-16745-5. (niem.).
- ↑ Mathworld: LocallyIntegrable. (ang.).
- ↑ Juha Heinonen: Lectures on analysis on metric spaces. Springer, 2001, s. 5. ISBN 0-387-95104-0. (niem.).
[[Kategoria:Analiza funkcjonalna]]