Witam!
Jak rozwiązać to zadanie:
W przestrzeni \(\displaystyle{ {X}=\{f: [0, 1] {R}, f}\)- całkowalna z kwadratem\(\displaystyle{ \}}\) Mamy dany iloczyn skalarny:
\(\displaystyle{ \cdot | \ : {X}\times{X} {R} : (f,\ g)\in {X}\times{X}\rightarrow (f|g):=\displaystyle\int\limits_{[0,\ 1]}f(x)g(x)dx}\)
Pokaż że ciąg \(\displaystyle{ (f_n)_{n\in{N}}\ :\ f_n(x)=\frac{1}{\sqrt{1+n^2x^2}}}\) jest zbieżny do \(\displaystyle{ f\equiv 0}\) w sensie metryki indukowanej przez nasz iloczyn skalarny. Czy ciąg \(\displaystyle{ (f_n)_{n\in{N}}}\) jest zbieżny do \(\displaystyle{ f\equiv 0}\) punktowo? jednostajnie?
Kompletnie nie wiem, jak się za to zabrać: czy rozpatrywać kwadrat tej samej funkcji pod całką, czy zupełnie inaczej. Proszę o pomoc.
Zbieżność w sensie metryki
-
- Użytkownik
- Posty: 60
- Rejestracja: 21 kwie 2007, o 19:15
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Chełm Śląski
- Podziękował: 16 razy
- Anathemed
- Użytkownik
- Posty: 101
- Rejestracja: 12 lip 2007, o 21:09
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Kraków
- Pomógł: 34 razy
Zbieżność w sensie metryki
Po pierwsze trzeba się zastanowić, jak wygląda w ogóle ta indukowana metryka.
A wygląda ona tak:
\(\displaystyle{ d(f(x),g(x)) = \sqrt{\int\limits_{[0,\ 1]}(f(x) - g(x))^2dx}}\)
Teraz trzeba sprawdzić, czy ciąg \(\displaystyle{ {a_n}}\), \(\displaystyle{ a_n = d(f_n(x),f(x))}\) jest zbieżny do zera - wtedy zbadamy zbieżność punktową.
Następnie standardowo badamy zbieżność jednostajną, korzystając na przykład z twierdzenia:
\(\displaystyle{ f_n}\) dąży do f jednostajnie wtedy i tylko wtedy, gdy \(\displaystyle{ M_n = sup_{x R}|f_n(x) - f(x)|}\) dąży do zera
A wygląda ona tak:
\(\displaystyle{ d(f(x),g(x)) = \sqrt{\int\limits_{[0,\ 1]}(f(x) - g(x))^2dx}}\)
Teraz trzeba sprawdzić, czy ciąg \(\displaystyle{ {a_n}}\), \(\displaystyle{ a_n = d(f_n(x),f(x))}\) jest zbieżny do zera - wtedy zbadamy zbieżność punktową.
Następnie standardowo badamy zbieżność jednostajną, korzystając na przykład z twierdzenia:
\(\displaystyle{ f_n}\) dąży do f jednostajnie wtedy i tylko wtedy, gdy \(\displaystyle{ M_n = sup_{x R}|f_n(x) - f(x)|}\) dąży do zera
-
- Użytkownik
- Posty: 60
- Rejestracja: 21 kwie 2007, o 19:15
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Chełm Śląski
- Podziękował: 16 razy
Zbieżność w sensie metryki
Czy \(\displaystyle{ sup_{x R}|f_n(x) - f(x)|}\) jest tu już zwykłą wartością bezwzlędną?
[edit]
Dla x=0 (szczególny przypadek w zb. punktowej) też obliczamy całkę po całym przedziale [0,1]?
[edit]
Dla x=0 (szczególny przypadek w zb. punktowej) też obliczamy całkę po całym przedziale [0,1]?