19.1

Дополнительные операции над обобщёнными функциями

[8/75%]
Показать
LaTeX
Задача 19.1

Доказать, что действие свёртки обобщённых функций F,G∈D′F, G \in \mathcal{D}^{\prime } может быть выражено через прямое произведение:

⟨F∗G,φ⟩=⟨F(x)×G(y),φ(x+y)⟩. \langle F * G, \varphi \rangle = \langle F(x) \times G(y), \varphi (x+y)\rangle .
?
Задача 19.2

Вычислить прямое произведение обобщённых функций одной переменной:

?
(а)

δ0(k)×δ0(n)\delta_{0}^{(k)} \times \delta_{0}^{(n)};

(б)

θ×θ\theta \times \theta.

Задача 19.3

Образуют ли прямые произведения обобщённых функций из D′\mathcal{D}^{\prime } всюду плотное множество в D′(R2)\mathcal{D}^{\prime }\left(\mathbb {R}^{2}\right)? А линейные комбинации этих произведений?

?
Задача 19.4

Найти прямой образ функции δ0(k)×δ0(n)\delta_{0}^{(k)} \times \delta_{0}^{(n)} при отображении γ:R2→R,γ(x,y)=x+y\gamma : \mathbb {R}^{2} \rightarrow \mathbb {R}, \gamma (x, y) = x+y.

?
Задача 19.5

Найти обратный образ δ\delta-функции при отображении γ:R2→R,γ(x,y)=x\gamma : \mathbb {R}^{2} \rightarrow \mathbb {R}, \gamma (x, y) = x.

?
Задача 19.6

Найти обратный образ δ\delta-функции при отображении γ:R2→R2,γ(x,y)=(x+ey,y−1)\gamma : \mathbb {R}^{2} \rightarrow \mathbb {R}^{2}, \gamma (x, y) = \left(x+e^{y}, y-1\right).

?
Задача 19.7

Найти прямой и обратный образы δ\delta-функции при линейном отображении γ:R2→R2,γ(x)=Bx+v\gamma : \mathbb {R}^{2} \rightarrow \mathbb {R}^{2}, \gamma (x) = B x+v, где матрица BB невырождена.

?
Задача 19.8

Доказать, что обратный образ δ\delta-функции при отображении γ:R2→R,γ(x,y)=xy\gamma : \mathbb {R}^{2} \rightarrow \mathbb {R}, \gamma (x, y) = x y, не существует как элемент D′(R2)\mathcal{D}^{\prime }\left(\mathbb {R}^{2}\right), однако может быть определен на подпространстве {φ∈D(R2):φ(0,0)=0}\left\{ \varphi \in \mathcal{D}\left(\mathbb {R}^{2}\right): \varphi (0,0) = 0\right\} следующим образом:

⟨Aγδ,φ⟩=∫−∞∞φ(x,0)∣x∣dx+∫−∞∞φ(0,y)∣y∣dy \left\langle A_{\gamma } \delta , \varphi \right\rangle = \int _{-\infty }^{\infty } \frac{\varphi (x, 0)}{|x|} d x+\int _{-\infty }^{\infty } \frac{\varphi (0, y)}{|y|} d y

Иногда это действие коротко записывают формулой Дирака

δ(xy)=δ(x)/∣y∣+δ(y)/∣x∣. \delta (x y) = \delta (x) /|y|+\delta (y) /|x| .
?