Tải bản đầy đủ (.pdf) (37 trang)

Luận văn sư phạm Xây dựng phép biến đổi Fourier trong không gian các hàm suy rộng L. Schwartz

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (336.38 KB, 37 trang )



ũề


é ề ỉ







ừề ì ề



í

ỉệểề




ừẹ ủ ặ
ỉ ễ ỉừ


ú




ỉ ề

ễ ềủí éủ



ì

ề ỉệểề



èệ

ỉá


èểụề

ú


ũẹ ề

ừí









ẹ ĩ ề

ề ỉ

ỉểủề ỉ






ũểá ỉệí ề

ừỉ





ẹ éủẹ ế ề



ủề




ũẹ

í

ề ỉ










èệ

ẹ ỉệểề



í

ề ì

ỉệểề





ì













ỉ ỉ








ẹ ĩ ề
ẹ ỉ ề ỉ ề

ủí ỉ
á


é







ề ì ìỳ



èậ èừ ặ



ủ ặ

ểủề ỉ

á ỉ

ụề

ậ ề



èệ á ề


ủề

é ề ềủí

ề ẹ ắẳẵ


í ề è








Ä

×
òÒ Ø


Ò¸

Ù Úñ Ø
òÓ

Ò
Ñ



ó

ô
Øô

Ѹ

ØÓñÒ ØÖô

ÓñÒ Ø

Ò Ã

Ñ Ü Ò
Ñ


Ò

Ò
Ò

ñÒ

ó

Ó Ò Ò

ØÖ


Ì˺ Ìõ Æ
ñ

ÐÙ Ò Ø
ò

Ò

Ú

Ñ Ó Ò

ÌÖ
ÐÙ Ò

Ø Ò

Ô¸

Ò Ù ØÖÓÒ

Ò



Ñ

Øô


Ú

Ñ Ò
Ø

×

Ã

Ð

úÒ

òÓ Ñ
Ù Ø

Ñ

ÐÙ Ò Ðñ

ò



º ÌÖÓÒ

Ñ

Ñ
Ìñ


Ø ÕÙò ØÖÓÒ
Ø ÕÙò

Ò

Ò

ÕÙô ØÖ Ò

Ò

Ø ×

Ù Ø

Øñ

Ð

Ø ÕÙò Ò
Ñ Ü Ò

Ѻ

¸ Ø

ôÒ

Ë Ò


Æ

Ò Ñ ¾¼½¿
Ú

ÙÝ Ò Ì


Ò
Ñ

òÓº

ô
º Æ Ù ×

Àñ Æ

Ð

Ò

È

Ò

Ò
Ù


Ù

ÓñÒ


Å
Ð
ÌÖ Ò
Å

Ù

½ Ã ÒÌ
½º½º Å

Ø Úñ

Ù Úñ

ô

½º½º½º

Å

Ø Úñ

½º½º¾º

Å


Ø Úñ

ô

Ò
ô

ñÑ Ø

½º¾º Ã

¾ Ã


Ù Ò

Ò

Ò

Ò
ô

Ù
Ò

Ò

Ñ


º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

ñÑ ×ÙÝ Ö Ò

Ò
ô

ñÑ ×ÙÝ Ö

¾º¾º Ã

Ò

Ò
ô

ñÑ

½¿
Ò

òÑ Ò

D ′ (Ω)
Ò

Úñ

º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

Ò

Ò
ô

ñÑ ×ÙÝ Ö

Ò

ÓÙÖ
Ò

Ö
ÓÙÖ

½¿

Ø Ò

Ñ º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

Ò
¿º½º

º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

D (Ω)

Ò


¿

º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

¾º½º Ã



Ñ

½
¾½

Ö ØÖÓÒ

L1 (R)

º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

¾½

¿º¾º È



Ò

ÓÙÖ


Ö ØÖÓÒ

L2 (R)

º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

¾

¿º¿º È



Ò

ÓÙÖ

Ö ØÖÓÒ

S (Rn )

º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

¾

¿º



Ò


ÓÙÖ

Ö ØÖÓÒ

S ′ (Rn )

º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º

¿

º È

Ã Ø ÐÙ Ò
Ìñ Ð

ÙØ

¿
Ñ

òÓ

¿












ỉủ

ủẹ ìí ệ ề

ễễ

ề ế ề ỉệ ề ủể


ừể ủẹ ệ ề ủẹ ìí ệ ề éủ ẹ ỉ


ủẹ ì

ủể


ề á ỉệểề

ủẹ



ẹủ ẹ ỉ ừ



á



ũ ỉ



ỉẹ



èừ ặ

èệ á ẹ ú

ụ ề ẹ



éỉ







ề ỉ






ẩ ễ



L1, L2

ủẹ

ủẹ ìí ệ ề á



ũỉ




ụ ĩ éừ

ỉ ỉ






ì







ĩ í









èậ

ểệ ệ ỉệểề

ề ỉệ ề

ì à ẹủ


ì ề ề




ỉủ

ểệ ệ

ề áề

ủẹ ỉ

í ề ễ ễ


ủẹ ìí ệ ề ậ
ệỉị


ụ ề ẹ

(x)

ủẹ ìí ệ ề ề






ề ỉệ ề

ẹ ệ ề ỉ


ề ểủ é ễ

ủẹ ỉ

ề éủ ủẹ










ủẹ


ỉệểề





ủẹ ìí ệ ề






é ề





ề ẵ ềỉ




ề ềủí

ẹ ỉì





ụ ề ẹ
ềỉ


ểề



é ề ề



ụ ề ẹ ủ







ề ề

ủ ỉ ề


ễ ễ ỉểụềá ỉ ề








ề ắ ề
ề ềủí

áỉề








ủẹ ỉ






ủẹ ìí ệ ề

ủẹ ìí ệ ề

D ()

D ()



ủẹ ìí ệ ề


ề ề

ủẹ ìí ệ ề á






ủẹ ìí

ệ ề





ề ề

ủ ỉ ề





ủẹ ỉ ề








ểệ ệ

S (Rn )




ủẹ

ũẹ ề



S (RRn )



ì ủể ễ

ềủí ề
ễ

ắ 







ểệ































ỉủ






ễ

ụễ ề

ụễ ễ

é

á ỉệ

ề ỉ




L1

ệ ỉệểề





L2

ủẹ ìí ệ












ểệ











ễ

ểệ



ệ ỉệểề









ủẹ ìí ệ





ủẹ ìí ệ

ẹ  ề



ễ
ệ ỉệểề














ểệ



ệỉị




á ìể ìụề

áỉ





ề ỉ



ủẹ ìí ệ







Ò ½
à ÒØ

Ù Ò
½º½º

Å

½º½º½º

Å

Ø Úñ

Ù Úñ

Ø Úñ

ô

Ò

Ñ

Ù

Zn+ = {x = (x1, x2, ..., xn) : xi ∈ Z+}º


Rn = {x = (x1, x2, ..., xn) : xi ∈ R}º
C (Ω)

Ì Ô
ô

C k (Ω)

Ì Ô

C ∞ (Ω) Äñ Ø
Lp (Ω)

ñÑ Ð
Ô
ô

Ô

Ì Ô

ñÑ Ð

Ô
ô
Ô
ô

Ωº


Ò Ø
ØÖÓÒ

Ò Ø


ñÑ

ñÑ

ò Ú Ú

Ó

Ø



f =
Lploc (Ω)

Ì Ô

Ý Ø Ô
ô

f

ò Ø


Ô
ô
ñÑ

ØÖÓÒ

Å Ø Ú
Ø



Ðñ Ñ Ø



f

Üô

ñÑ
Ò

õÓ

ñÑ Ö

õÒ¸ Ð
Ó Ò

Ò


Ð

Ò Ø
Ø

Ò Ø
ØÖ Ò

Ωº

Ä

ØÖÓÒ

× Ù

Ô

ØÖ Ò

Ω×

Ó
Ó

Ωº

 1p




|f (x)|p  < ∞.

ò Ø
ØÖ Ò



Ô

Ò

× Ó
Ó Ú


Ñ

p, 1 ≤ p ≤ ∞

ØÖ Ò

Î
ÓÑÔ
Ø ØÖÓÒ






Ø

κ
õÒ
×

´

α = (α1 , α2, ..., αn) , αj ∈ Z+, j = 1, 2, ..., n
Ý Ò¹

× µ Ú

ñ ´

Ý
Ô

|α| = α1 + α2 + ... + αn .

αµ Ðñ




èểụề ỉ




ề é









ì

éủ

D = D11 .D22 .....Dnn

ỉệểề


j
,
j
=
1,
2,
...,
n,
i
=
Dj =

1

ixj j



= 11 .22 ...nn
ẵẵ






xj

j =



(x, y, z) = x3 + y 3 + z 3 , = (1; 2; 3) Z+3

ủẹ

= x1 y2 z3 = x1y2z3 = 108x2y.


éủ ẹ

f (x)á ề





ỉểụề ỉ


ệ ề



ũ ủ é


ẹ ỉ

ủẹ é




ẹ ỉ

ỉ ủ



ề ỉ




ề 






E tV ặ



f :C
éủ

ỉ ễ

ỉệ ề ỉệ



éủ



Zn+

ì

f C ()


f



éủ

éủ





ỉệểề





ỉ ễ



suppf



X

ỉệ ề ỉệ




K

(, y) y




ỉ ễ

é ề
ề ẻ



é

ỉệ ề

ẹ ỉ ỉ ễ



K = Cà éủ

ì ể



ụề

ề ỉ

á ẹ ỉ ỉ ễ

ầá

ẹ ỉ é ề


K=R

K





ẹ ỉ ì


E X

s > 0

ề ỉ




éủ ỉ ễ

ì ể





t > s
éủ









ỉ ỉ ễ



E X

x X, t = t(x) = 0









ề 


èệểề



ề ỉ




f : C, x

ủẹ ì







(x, y) x + y




ỉ ề ỉừ ủ é



Supp f = cl {x : f (x) = 0}

í

ĩừ

Rn

ỉệểề

ềủí


ề ỉ


{x : f (x) = 0}

ẵẵắ

f



f C ()




ủẹ

ỉỉ ễ ẹ

E E












ỉ ễ

x tE



éủ ỉ ễ
ểề





ì ể


C

éủ ỉ ễ
ẹủ

ỉ ề

|| 1

á ỉ



ẹ ỉ


ì

é ề















ẹ ề

ễ ễ ỉ ề















ệ

ẹúề

ỉ ề ề


éủ ẹ ỉ

d(x + z, y + z) =

ềà
éủ

ỉ ề





ề ạ

ểệ é ề ẹ

éủ ỉ ễ
ểẹễ











ề é

ỉ ễ é

éủ

ỉ ễ

D ()

ủẹ ỉ

ặ éủ ỉ ễ
ểẹễ
ỉ ỉệểề

f C (Rn ) ì











ẹ ỉệ


ũẹ ì ề






éủ









ẵắ

ề é





ỉ ễ


ề ẹ ỉệ


d(x, y)
ỉ ễ




Rn





supp f K ặ

Dk



éủ






ỉ ủề

ẹ ỉ

ủẹ


Kỉ



Dk = {f C () : supp f K} .
ĩ í




ệ




ỉ ề

K ỉ



= j kj



ỉệ ề

C () ì




ề ạ

ểệ é ủ

ẹ ỉỉ ễ










ỉ ễ
ểẹễ



ẹ ỉ



C () ỉệ





Dk éủ ẹ

ỉ ỉ ễ
ểề

kj (j = 1, 2...) ì


pN

ỉệ ề








C ()



kj int kj+1

C (), N = 1, 2...

pN (f ) = max {|D f (x)| : x kN , || N } .




á


pN

VN =




x á







ĩụ

ì

ẹ ỉ ỉ ễ






ủẹ


ẳ ỉừ





f C () : pN (f ) <

{fi} éủ

ừ ễ

x f (x)

ủẹ ì




é

úí

í ỉệ ề

1
N


ề á

ũ ẹ ỉệ
ỉệ ề

éủ é

ề ỉ


xề



Dk

ể ỉ ễ

éủ

ề ềủí




|D fi D fj | <

C ()á ặ


1
N ỉệ ề

Dk

ềủí ẻ

ỉệểề

éủ

C ()

ỉ ễ



, (N = 1, 2...)




é ề




C ()

kN




|| N

fi fj VN



i, j


½¼

Ù ÒñÝ

D α fi

Ø

fi(x) → go (x)º À

Ø
Ø

Ò

Ò

Ú


C ∞(Ω) º

Ñ

Ò

MN < ∞ ×

Ó
Ó

øÒ

Ø

Î Ý

Ò

½º½º



òÒµ ØÖ Ò
À

Ú

Ò Ò


Ú
Ì

Ò
Ò

Ø Ò

Ò

kN −1

Ø À

Ðñ

ô



Ò

¸

Ò

Î

Ó


Ω Ðñ

Ø Ô
ÓÑÔ
Ø

Dk º
¸

¸

β

τ

|β| ≤ N − 1º

Ò

Ñ Ø

Ø

Ò Ò Ò Ø Ò Øõ

Ì

Ðñ Ð
Ó


Ò Ø
Ò

óÝ
ÓÒ

Ò

Ð

{fi } ×

×
ÓÐ
Ó
Ó

Ðñ Ø Ô
ÓÑÔ
غ

Ò

Dk

õÝ ØÖ Ò Ø Ô Ø Ø
ò
ô


ñÑ Ø

´

Ý

Ò

Ò
ô

ñÑ

Ò Ú
Ø
ñÑ Ò

Ñ

Ú

Ô Ô
Ò

Ò
ô

Ù Úñ

ô ØÖ Ô


Ò Ù

Úñ Ô Ô Ò

Ò

º

φ ∈ C ∞ (Ω) Úñ Suppφ

φ ∈ C ∞(Ω) Úñ Suppφ Ðñ Ø

Ô
ÓÑÔ
Ø ØÖÓÒ

= Max {|Dα φ(x)| : x ∈ Ω, |α| ≤ N } , N = 1, 2...

½º¾º

Ñ

|α| ≤ N ¸

Ò Ù

φ ∈ D(Ω) Ò

ΩØ

N

f i → go

D (Ω)º

Ò

Ωº Î

Úñ



Ù ÒñÝ
Ò

f ∈ Eº

Ñ

kN

Ò
ô

Ò

ñÑ


gα ¸

ÓÖ Ðº

Ò

Ò

Ý Ö÷Ò

غ



ØÖ Ò

Ò

Ðñ Ñ Ø

Ø

Ö

Òº Î

Ù

Ò ¹


Ø Ø
ò

Ù Ðñ

Ðñ Ø Ô
ÓÑÔ
Ø ØÖÓÒ

φ



óÝ ØÖÓÒ



gα = D α go

Ø

º

Úñ

Ò

D (Ω)

Ø


Ø

ØÖ Ò

À Ô

Ω¸
Ò

Dk

Ò

C ∞ (Ω) ¸



Ω¸

Ø Ô
ÓÑÔ
Ø

Ò

Ðñ Ø Ô

Ñ


Ó Ø Ô

C ∞(Ω)

Ò

Ò

C ∞ (Ω) Ðñ

|Dα f | ≤ MN



Ø Ø

Ó
Ó

pN (f ) ≤ MN , N = 1, 2, 3... Ú

Úñ Ò ÙÝ Ò Ð
ÒØÓÖ Ø

{fi}

¸

go ∈ C ∞ (Ω) ×


Ò
ÓÒ

Dβ (f ) : f ∈ E



Ò

Ó

E ⊂ C ∞ (Ω)

ò ×

Ø

Ò Ò



ÓØ Ô



Ø ØÖ Ò
ô
Ø Ô
ÓÑÔ
Ø


Ø Ô
ÓÑÔ
Ø

Ðñ

Ø Ø
ò
ô

φ+W

Ö Ò

Úñ Ñ

Ù Ðñ Ø Ô

W ⊂ D(Ω)

Ò

K⊂Ωº
Ô

Ò

K ⊂ Ω, τk


Ðñ Ø Ô Ø Ø
ò
ô
Ø Ô Ð
Ñ

Ñ Ø Ø Ô



õÒ

¸ Ú

ØÖÓÒ



× Ó
Ó

Rn
Ò

Ò

Ö

Dk ∩ W ∈ τk


φ ∈ D(Ω) Úñ W ∈ β º

Ú

Ø


½½

Ò

¸

Ð

τ

¸

½º½º Ì

Ðñ Ñ

Ø Ø

D (Ω)
Ò

µ


Ô

Ò

Ñ Ò

º





Ò

τ

Ú

Ì



Ðñ Ñ

Ò

Ò

D (Ω) Úñ β


Ø

Ò

Ñ Ò

Ø Ò

Ò Ú
Ø

Ô

Ðñ Ñ

Ø

Ø

Ô

×

Ô

Ð

Ô

Ò


τ



º

Ò º

Ò Ñ Ø

ò ×

V1 ∈ τ, V2 ∈ τ, φ ∈ V1 ∩ V2 .


Ò

Ñ Ò

´ µ¸ Ø

Ò

Ò

Ñ Ò

φ + W ⊂ V1 ∩ V2, ∀W ∈ β
Ì


Ó

Ò

Ò



τ

Ø

Ø Ò Øõ

φ ∈ φi + Wi ⊂ Vi , (i = 1, 2)º
Ò Ã × Ó
Ó

Dk



ô

φi ∈ D(Ω)

φ1 , φ2 , φº

Î


Ó Ø Ò



φ − φi ∈ (1 − δi )Wi, ∀δi > 0º

´½º½µ

Ð

Dk ∩ Wi
Wi

Wi ∈ β

Úñ

Ðñ Ñ

× Ó
Ó

Dk

ØÖÓÒ

Ò Ò

Ò Ò


φ − φi + δi Wi ⊂ (1 − δi)Wi + δi Wi = Wi .
⇒ φ + δiWi ⊂ φi + Wi ⊂ Vi (i = 1, 2)
Ó

´½º½µ
µ

Ò

Ú

W = (δ1 W1) ∩ (δ2W2)º Î

φ1 , φ2 ∈ D(Ω)º

ò ×

φ

φ1

0

= Max |φ(x)| Ø

Ðñ Ø Ô

x∈Ω
Ò Ø Ò


È Ô
Ò

Ðñ

τ

Ð

W ∈β

ØÖÓÒ
Ò Ø
¸

Ø

Ô Ô Ò

Ò Ú

τ

ÓØ Ò

Úñ

φ1




Ò ¸

Ò
× Ó
Ó

Ñ Ò º

Ò

Ò÷Ñ ØÖÓÒ

φ2 + W

º

Ó

º
Ð



Ñ

Ø Ô

Ò Ñ Ø Ú


αφ − α0 φ = α(φ − φ0 ) + (α − α0 )φ0

δφ0 ∈ 12 W

Ò

< φ1 − φ2 0}

0

ϕ2 + 12 W = (ϕ1 + ϕ2) + W, ∀ϕ1 , ϕ2 ∈ D(Ω) º
Î



Ø

W = {φ ∈ D(Ω) : φ
Ú

Ý ´ µ

Ò

º Æ Ù

2c(|α0 | + δ) = 1º

W ∈β


α0

Ò Ò

Úñ Ñ Ø

W ∈β

Ø

ϕ1 + 21 W +

φ0 ∈ D(Ω)

∃δ > 0

Î Ï Ðñ Ø Ô Ð

Ò

× Ó
Ó
Ò Ò


ẵắ

0 0 W


| 0 | <



0 cW



ẻ í à





ẹ ề


é

ẵắ

à



ỉ ỉ


ểề é


á



D ()



V
à




k



Dk



ỉệ














éủ ẹ


ểề



Dk

ũẹ ì ề



D ()
à



éủ ẹ


ì

ỉ ỉ



ểề

MN ì









E

D ()


E D()ák



ẹúề



ứề








MN , (N = 0, 1, 2...)


à



{j }

ểẹễ

à






ì

èệểề





ũ



í ỉệểề

i j



D ()
N



{j } Dk

D () ỉ





suppj



D j

ỉ




í

ỉ







úí

é
ỉểụề ỉ









ẹ ề


D










= 0 (N = 0, 1, 2...)





ỉ ỉ


ểẹễ

ỉệểề
éủ ẹ

ỉệ ề
ỉ ụề



K ềủể


j0





D ()á ẹ

ẹ ề



i,j



ếũ ẵẵ


úí

{j } 0 ỉệểề







K ủ lim






à

éủ ẹ





ẵ ẳ

ĩừ é

ề ỉ


D ()ủể


ề ắ




ắẵ






ủẹ ìí ệ ề












ắẵ

ừề

ủẹ ìí ệ

ỉí ề ỉ ề





D ()


í ẹ ỉ ễ



ủẹ ỉí ề ỉ ề à

u : D () C
u () u () = u,
éủ ẹ ỉ

ủẹ ìí ệ ề

ỉ ễ
ểẹễ


K á





ể ề

ẹ ỉ ì


ệỉịà ĩụ





c0



ủ ẹ ỉ ì

ỉệ ề

áề

ề í ề





ẹ ặ

ì ể


| u, | C.


supp K

ẹ ỉ




ềá

||N

sup | |, D () .

è ễ ỉ ỉ
ũ

éủ



ủẹ ìí ệ ề




ĩụ

ủẹ ìí ệ ề



ỉệ ề




ỉệ ề é ễ ỉ ủề
á ủ

éủ

D ()
ủể


f



ắẵ

éủ ẹ ỉ




ủẹ é


ủẹ ì

ắẵà ỉ
é

ĩỉ ẹ ỉ ì


ề ỉ
ỉệ ề

ề ỉ
ỉệ ề





éủ

f





 ì
ủẹ ìí ệ ề è

éủ ẹ ỉ

ủẹ

ũ ỉ

ỉ íá
ỉệ ề




ũ ì







á ỉ



f : D () C
f, =
è

ỉ íá

| f, | =

f (x) (x) dx





í



f (x) (x) dx


c=


f

éủ



ắắ



ủẹ

|f (x)| dx sup | (x)| , D ()





f






|f (x)| dx c 0
ủẹ ìí ệ ề

|f (x)| | (x)| dx

ẻ í



| f, | c sup | (x)| , D ()


ể ề


ệỉị

Lp () , 1 p <

ỉệểề



éủ


ủẹ ìí ệ ề




f, =

f (x) (x) dx, D ()






ắ ủẹ
í

ủẹ



éỉ



Rn

: D (Rn ) C

ề ề






éủ

ủẹ

éủ ẹ ỉ

ĩụ

ũ é

() = , = (0)


ề ỉ


ủẹ ìí ệ ề



éủ

supp K

ủẹ ìí ệ ề





à





Rn





éủ

ủẹ ìí ệ ề á

ủẹ

|x| : D (R) C
|x| (x) dx

|x| , =
R


ễ ủ

| , | = | (0)| 1. sup | (x)| , D (Rn ) ẹủ supp K á K


ểẹễ
ỉ ỉệểề




D (Rn )


ểẹễ
ỉ ỉệểề
í



supp K á éủ ỉ


ểẹễ
ỉ ỉệểề

R


½

Ì




|x| φ (x) dx ≤

| |x| , φ | =

R

R

R

R

R





= sup |φ (x)| 
K

K

c=

|x|dx ≥ 0

K




|x| sup |φ (x)| dx = sup φ (x) 



Ø

|x| |φ (x)| dx


R

|x|dx

|x|dx .

Ý

| |x| , φ | ≤ c sup |φ (x)| , ∀φ ∈ D (R) .
K

|x| Ðñ Ñ

Ú Ý
Ò

Ð

×ÙÝ Ö


Ø

ñÑ ×ÙÝ Ö Ò º

¾º½º Å

Ò

Ø Ô

Ñ

ñÑ ØÙÝ Ò Ø Ò

u

Üô

Ò

ØÖ Ò

D (Ω)

Ðñ Ñ

Ø

ñÑ


Úñ

lim u, φj = 0.

j→∞
Ú

Ñ

Ò

óÝ

Ò

{φ}j

½º ÀñÑ ×ÙÝ Ö Ò

¾º

ô

Ù

¼ ØÖÓÒ

D (Ω)¸

j → ∞º


f ∈ D′ (Ω)

Ó

¾º¾º

f |K = 0 Ò

Ø Ø

f



Ðñ

÷Ò

¼ ØÖ Ò Ø Ô Ñ

f, φ = 0, ∀φ ∈ D (K)º

ñÑ ×ÙÝ Ö Ò

f



Ù


suppf

K ⊂ Ω

Üô

Ù Ðñ

Ò

supp f = Ω\ (∪ {K ⊂ Ω, f |K = 0})
ØÖÓÒ
Æ Ù

f

à Ñ


suppf

ô
ÓÑÔ
غ Ì Ô

ε′ (Ω)º

Úñ ù
ÓÑÔ

غ
Ðñ Ø Ô
ÓÑÔ
Ø ØÖÓÒ
Ô
ô

ñÑ ×ÙÝ Ö Ò




Ø

Ø

Ò

f

Ðñ

ô
ÓÑÔ
Ø

ñÑ ×ÙÝ Ö Ò


Ù





½

Æ

Ú Ý¸

ØÖ Ò

½º È

Ø

ô
Ô



Ó

Ø

Ò

Ý

D′ (Ω)


Ðñ

Ò

Ò Ð

Ò

D (Ω)

Ô

ØÖ Ò

Ô ØÓôÒ × Ù

ô

ñÑ ×ÙÝ Ö

f, g ∈ D′ (Ω) Ø

Ò

f + g ∈ D′ (Ω)

Üô

Ò


Ø

Ó ÕÙÝ Øú

f + g, ϕ = f, ϕ + g, ϕ , ∀ϕ ∈ D (Ω)
¾º È

Ô Ò

Ó

Ò Ñ

Ø ×

Ú

Ñ

Ø

ñÑ ×ÙÝ Ö

f ∈ D′ (Ω) Úñ λ ∈ R Ø

Ò

λf ∈ D′ (Ω)


Üô

Ò

Ø

Ó ÕÙÝ Øú

λf, ϕ = λ f, ϕ , ∀ϕ ∈ D (Ω)
Î

Ô

D′ (Ω) ØÖ

Ô ØÓôÒ ØÖ Ò Ø

¿º À

ñÑ ×ÙÝ Ö

Ò

À

ñÑ ×ÙÝ Ö

Ò

÷Ò


Ò

Ø

ñÒ

Ñ

Ø

Ò

Ò ØÙÝ Ò Ø Ò

º

Ù

f, g ∈ D′ (Ω)



Ðñ

÷Ò

Ò

Ù Ò Ù


f, ϕ = g, ϕ , ∀ϕ ∈ D (Ω)
º

õÓ

Ò

ñÑ

Ò

ñÑ ×ÙÝ Ö

¾º¿º

Æ Ù

ñÑ ×ÙÝ Ö

f ∈ D′ (Ω) , α = (α1 , α2, ..., αn) ∈ Zn+ º

Ó

Dα f, ϕ = (−1)|α| f, Dα ϕ , ϕ ∈ D (Ω)

ñÑ ØÙÝ Ò Ø Ò
õÓ

Ò


Ò

Ô

| f, ϕ | ≤ c φ

α

Ú

ñÑ ×ÙÝ Ö

Ñ

φ ∈ Dk

| Dα f, φ | ≤ c Dα φ
Dα f

Ó

Î

Ñ

Ðñ

ñÑ ×ÙÝ Ö


f ∈ D′ (Ω)¸

Ñ

Dα Dβ f = Dβ (Dα f )

f

Ò

ØÖÓÒ

Ωº Ã

È


Ù Ðñ

Ñ
Ðñ

Dα f

Ø

N

≤c φ


N +|α|

Ò

α, β ∈ Zn+¸

Ø





Ò

Ø



Dα+β f =


½

Î

 ¾º

Ý
Ö


º ÀñÑ À

Ú ×


 1, x > 0
H (x) =
 0, x ≤ 0

H : R → {0, 1}, Ω = Rº

H ∈ D′ (R) Úñ H (x)

Ò

Ì

Ø

Ý

ò Ø

H (x) ∈ L1loc (R)

Ô

Ò

H (x) φ (x) dx =


H, φ =



−∞

ñÑ ×ÙÝ

Ò

φ (x) dx
0

Dα H, φ = (−1)|α| H, Dα φ , φ ∈ D (R)



Ò

+∞

+∞

Ì

ØÖ Ò

Üô


Ý

+∞

DH, φ = (−1)1 H, Dφ = −

−∞
+∞

0

=−

−∞

H (x) Dφ (x) dx

0.Dφ (x) dx −

0

+∞

1.Dφ (x) dx = −

1.Dφ (x) dx
0

= φ (0) = δ, φ , ∀φ ∈ D (R)
= φ (x)|+∞

0
DH = δ

Î Ý
Î

 ¾º

f

º ÀñÑ
Ðñ

ñÑ



f : R∗ → R Ú

Ò

ØÖ Ò

f (x) = log |x| Ì
ò Ø

Ô

Ú




Ó

f

x → log |x|
Ðñ Ñ

Ø

+∞

f, φ =
−∞
Ì

Ø Ò

Df º

Ò

ÒñÝ Ø

f (x) φ (x) dx, ∀φ ∈ D (R)
Ò




Ù

1
º
x

Ì

Dα f, φ = (−1)|α| f, Dα φ , ∀φ ∈ D (R)



ñÑ ×ÙÝ Ö

Ò


½

Æ Ò

+∞

Df, φ = (−1)1 f, Dφ = −

−∞

+∞

log |x| Dφ (x) dx


=−

−∞
0

+∞

=−

log |x| Dφ (x) dx −

−∞



ε→0

−∞

Ô

Ò Ø

u = log |x|¸ dv =
Ø

Ù

log |x| Dφ (x) dx


0

−ε

= − lim+ 
Ø

f (x) Dφ (x) dx

ε

Dφ (x) dx

Úñ ôÔ





−ε

= lim+ 
ε→0

+∞

φ (x)
dx +
x


−∞

Ò

ε

Ò

Ø

Ø

Ø

Ò


D′ (R) \L1l og (R)º


ô ØÖ

lim+

ε→0


Ò


Ø

Ò

−ε
−∞


Ø

Ø




Ø

φ(x)
x dx
Ø

Ò

Ô

+∞

+

1

x

Ò

−∞

ε

ε

φ (x)
dx +
x


ñÑ

1
x

õÒ

∈ D′ (R)

φ(x)
x dx

ε
+∞


+∞

1
x

Ò
Ò

−ε

Ý

ε→0
Ò

ØÖ Ò Ø

Ðñ



Ô

Ò Ø

Ò



φ (x) 

dx
x

φ (x) 
dx
x

lim+ [φ (ε) − φ (−ε)] log ε = 0¸

Ù Ø





ε→0

Æ Ò

log |x| Dφ (x) dx

log |x| Dφ (x) dx +

Df, φ = lim+ [φ (ε) − φ (−ε)] log ε +

ÌÖÓÒ



+∞


φ(x)
x dxº

Ò
Ø
Ðñ

Ø

Ô

Ù

L1loc (R)º

Òº ÌÙÝ Ò

Dlog |x|¸
+∞





Ù

−∞

Ò


Ø

φ(x)
x dx¸

Ò
Ù






½

¾º¾º

Ã

Ò

Ò
ô

ñÑ ×ÙÝ Ö

Ò

Ò


Üô
Ú

¾º

Ò

Ò

º Ã

Ø

Ò

Ø Ô
ô

ñÑ

Ò

òÑ Ò



f

ñÑ ×


Úñ

Ò

Ò
ô

Ñ

S (Rn ) Ðñ

Ò

Ò

ØÖ Ò

Ò

Rn

Ò ØÙÝ Ò Ø Ò

× Ó

Ó

C0∞ (Rn )


ÓÒ

xα Dβ f (x)



Ò ØÖ Ò

Rn

α, β ∈ Zn+º

Ñ

S (Rn ) = f ∈ C ∞ (Rn ) | xα Dβ f (x) < cα,β , ∀x ∈ Rn , ∀α, β ∈ Z+n
Ã

Ò

Ò

S (Rn )

ØÖ Ò

f
ô
Ô

Ò Ø


S (Rn )





ô


= sup xα Dβ f (x) , ∀α, β ∈ Z+n .

α,β

x∈Rn

S (Rn )



Ò

Ò
ô

Ðñ

Ðñ
ô
ñÑ


 ¾º

Ò

f (x) = xn e−x

º ÀñÑ ×

Ò

¾º

º

ô
Ô

ô

ñÑ ×ÙÝ Ö

Ò

Ø Ò

Ø Ò




Ñ

Î Ý
ØÖ Ò





S (Rn )¸ Ò

Ðñ

Ðñ Ð

Ò Ø

Å Ò

Úñ

¾º½º

ô

Ò

Ò
Ò


T ∈ S ′ (Rn )º

òÑ Ò
Ò

S (R) Ú
Ð

Ò

º Ã

Ò

Ò



Ðñ

º

n ∈ Z+

Ñ

Ò Ø
ØÖ Ò

Ò ØÙÝ Ò Ø Ò


S (Rn )



ô

ñÑ ×ÙÝ Ö

Ò

S ′ (Rn )
ñÑ

T : S (Rn ) → C Ð

T (fn ) → T (f ) ØÖ
S (Rn )¸ Ø
Ð

Ò Ø
Ø

Üõ ØÙÝ Ò Ø Ò

|T (f )| ≤ f
Ø




T (fn) − T (f ) = T (fn − f )

(fn − f ) → 0 ØÖ



Ò

Úñ
ñÑ

Ù

ñÑ ØÙÝ Ò Ø Ò

Ѻ Ã

Ù Ðñ

T ∈ S ′ (Rn )

¾º½º Ì

Ñ

Ø

ñÑ

òÑ Ò


2

Î

Ù Ò

Ø

Ý Ñ

Ò

Ò Ø
Úñ



Úñ

fn → f

Ø ôÒ

ØÖ Ò

α,β , ∀f

S (Rn )


Üõ ØÙÝ Ò Ø Ò

ØÖ Ò

0 ∈ S (Rn )º

T : S (Rn ) → S (Rn ) Ø
∈ S (Rn ) , ∀α, β ∈ Z+n

fn → f

ÑóÒ

Úñ

S (Rn )


¾¼

Ò

Ñ Ò

¼º Ì

ôÔ

º


Ø Ú Ý¸ Ò Ù

n → ∞¸ Ò

´¾º½µ¸

fn → 0 ØÖ
Ðñ

T

Ò

Ð

Ò

Ø

S (Rn ) Ø

fn

Ò

α,β

Ò

T


Ñ Ò

Ð

Ò Ø
Øõ

→ 0 Úñ T f ≤ f

α,β

→0

Ò Ø
ØõÓ ¼º

T ∈ S ′ (Rn )º

Î Ý
Ò



Ò

¾º

º


Î

k, m ∈ Z+ , f ∈ S (Rn )º

Ñ

f

=

k,m

f

Ø

α,β

|α|≤k
|β|≤m
Ù Ò ÒñÝ ØÖ Ò

(k ′′ , m′′ ) Ø

S (Rn )

fn − f

¾º¾º


Ò

f

Ò

Å Ò
Ò

Ø

Ò



α,β

→ 0Ú

Ò



Ø Ô

Å Ò

Ñ

ñÑ ØÙÝ Ò Ø Ò


Úñ

k,m , ∀f

¾º¿º

Ó

Ø

Ñ

(k ′, m′ ) Úñ

∈ S (Rn )

Å Ò

ñÑ ×ÙÝ Ö

ØÖ Ò

Ì ØÖ Ò
Ú

ôÒ




Ò

Ø

Ò

Ò

Ñ Ò

Üõ ØÙÝ Ò Ø Ò

℄ ØÖ Ò

º

k,m

S (Rn ) Ðñ
→ 0

Ðñ Ñ

k, m ∈ Z+

Ñ

Ñ

ØÖÓÒ


k,m

S (Rn )

g (x) f (x) dx


ØÖ Ò

fn

Ú

∈ S (Rn )

g ∈ L2 (Rn ) Ø

fn − f

Úñ

ñÑ ØÙÝ Ò Ø Ò

c>0

Ò Øõ

Tg : f →
S (Rn ) Ðñ


Ñ

T (fn ) → 0

Úñ

Ø Ô

Ñ

|T (f )| ≤ c f

ØÖ Ò

Ðñ Ú

k,m , ∀f

α, β ∈ Zn+

Ñ

Ðñ Ñ

Ñ

¾º¾º Å
Ø


≤ f

k ′′ ,m′′

k, m ∈ Z+º
Ö

Ò ¸ Ò

ÑóÒ

k ′ ,m′ ,

k, m ∈ Z+ ¸ Ò

Ñ

×ÙÝ Ö

f

Ø

(k, m) Ññ k ≥ max {k ′, k ′′ } , m ≥ max {m′ , m′′ }º

Ñ






(k, m) Ø

Ø Ò Øõ

max
Ú

Ø Ò

Ø

Ú


ñÑ

Ñ

ñÑ ×ÙÝ
Ø

ÑóÒ


Ò ¿
Ò

ÓÙÖ Ö


¿º½º

Ò

Ò

Ðñ

Ò

ÓÙÖ

Ò

¿º½º

ñÑ ×

Üô

ÓÙÖ

Ö

Ð

Ð

¿º½º


Ò Ø
Ø

Ò

ò ×

f ∈ L1 (R) Ø

Ò Ú

¼ Øõ

Ú



Ñ Ò

º

¼

Ø

øÒ

Ù Ø

n → ∞º Î


Ó

f

Ð

Ff

Ý

f

Ø

e−iλt f (t) dt, λ ∈ R.

−∞

f ∈ C0 ¸ Ú



Ú Ý

Ò Ø
º

Ô


Ò

Ò
ô

ñÑ ×

1
f 1.
≤√


×ÙÝ ØÖ
Ø

Ò

C0 Ðñ

Ò Ò

Ô Ø

1
f (tn ) − f (t) ≤ √

ÀñÑ

Ù Ðñ


+∞

º À

f
Ò

f ∈ L1 (R)¸

ñÑ

Ò

1
f (λ) = √

Ò

L1 (R)

Ö ØÖÓÒ

ØÖ Ò

f (tn ) → f (t)

Ò

tn → t Ø


´¿º½µ

+∞

−∞



|f (x)| e−itx dx.
|f (x)| Úñ

Ò
Ó

¾½

Ò

Ò

Ð

Ú

×

Ø Ø Ò
Ø




Ñ Ø
Òº


¾¾

Î

ñÑ ×

x → h (x)¸ Ø

Ù


2π f (t) = −



Ðñ

x → h (x − α)º Ã

ñÑ ×

+∞

f (x) e−it(


x+π
t

) dx

−∞
+∞

f πt (x) e−itx dx.

=−

−∞

ËÙÝ Ö


2 2π f (t) =

+∞

−∞

+∞

f (x) − f πt (x) e−itx dx ≤

≤ f − f πt
f →0


ËÙÝ Ö

¿º½º Æ Ù

1

−∞

f (x) − f πt (x) dx

, ∀t ∈ R (t = 0) .

t → ∞º
f ∈ Lp (R) , 1 ≤ p < ∞ Ø

Ú

Ñ

y ∈ R ôÒ

Üõ

F :R → Lp (R)
y → f (y)
Ð

Ò Ø

Ò


Ð

Ùº

¿º¾º Æ Ù

f ∈ L1 (R) Úñ f ∈ L1 (R) Ø
1
g (x) = √


Ã

Æ

Ø



f (x) = g (x)

Ù

ñÑ

g

Üô


Ò

f (λ) eixλ dλ.
R
úÔ Ò

ØÖ Ò



Ò ÜØ ¿º½º

1
f=√

1
=√


R

1
eixλ f (λ) dλ = √


e−ixλ f (λ)dλ = f
R

e−i(−x)λ f (λ) dλ = f (−x) .
R



¾¿

Î

 ¿º½º

Ì

Ó

ñÑ



x, −1 ≤ x ≤ 1





 2 − x, 1 < x ≤ 2
f (x) =


0, |x| > 2





 −x − 2, −2 ≤ x < −1



1
f (λ) = √


+∞

e−ixλ f (x) dx
−∞

 −1

1
=√ 


e−ixλ (−x − 2) dx +

−2

Ñ Ø

1

e−ixλ xdx +
1


−1

e−ixλ (2 − x) dx .

ô

−1

−2

e−ixλ (−x − 2) dx = −

−1

e−ixλ (x + 2) dx

−2



= −

−e−iλx
(x + 2)

−1

−1


−1

+

−2

−2
−ixλ −1

e
e−iλx
(x + 2) + 2 2


−2
eiλ eiλ e2iλ
=
− 2 +
.

λ
4

=

Úñ



2


1
−ixλ

e
−1

−2

e−iλ eiλ e−iλ
eiλ
xdx =


+
.

iλ i2 λ2 i2 λ2



e−ixλ 
dx










ễ
















ểệ

ủẹ

ủẹ

ũẹ ề

ũẹ ề

L2 (R)


ệ ỉệểề

S (R) éủ ỉệ





f : R C, f C , sup xm

S (R) =

xR

í éủ

ẹ ề








ểệ





f () = (2)

ể ễ

Ff

ỉệểề

n
2

L2 (R)

ẹ ỉ ỉệểề

dl
f (x) < , m, l
dxl

ề ềủí

S (R)

ĩụ












eix f (x) dx, R.
R




ỉệ

ề é



ẹ ề

ề ỉ



è ỉ

ễ ũ éủ ẹ ỉ
í

ề ẹ










ứề





L2 (R) L2 (R)

S (R) éủ ẹ

í ệữề













í



ề ẹ ỉệ

ẹ ỉ
ề ỉệ ề







=

k

f



ề ề






S

dp
.
sup x
dxq
xR
p

p+qk

S (R)




à

f
ẻ íá



k éủ ẹ ỉ








à














d (f, g) =

k=1




ẹ ề

ẵà ỉ

ắ ặ


f

k

ễ ũ éủ ẹ ỉ
ềà ẹủ éủ ẹ ỉ ẹ ỉệ

f g k
.2k , [0, ).
1+ f g k

ẹúề

éủ ẹ








ểũề








ỉ ẹ

ềá

d (f, g) =
éủ ẹ

ứề

f g
1+ f g






ẵà

ì








ắ ủẹ ìí ệ




éủ ẹ



ủẹ ỉí ề ỉ ề





u : S (R) C.
è



í

V L2 (R)á ĩụ
u, f =

f (x) u (x) dx,

.

L (R) S (R) = {u : S (R) C}
0 : S (R) Cá

 ắ


H=


0 (f ) = f (0)

1, x 0



0, x < 0


H (f ) =

y



S (R)

èệểề



d
df
H (f ) = H
dx
dx

F
















ỉ ỉ ễ

=
ễ ỉệ

df
= f (0) = 0 (f ).
dx

0

ẹ ỉ ỉệểề


L2 ủể L2 á

í

á



í ệữề



fn S (R) , fn f á ỉệểề L2 (R) ỉ
fn fm



f (x) dx, f S (R)

f Hdà =
R



df
du
(f ) = u
dx
dx


R


2







íá ễ

ễ

2

F



= 2 fn fm
L2

ỉệểề






F fn = f
2



ẹúề

ề ỉừ



0, n .

ĩụ



F f = lim fn ; f = lim fn , fn S (R) .
n

n



íá



ỉệ


ẹ ỉ







F : S (R) S (R) L2 (R)






í



ẹ ề
ủẹ




ềủíá

f n Sn




ể ẹ

fn f, n



ủẹ ậ


ề ễ

ệỉị
ũ

f L2 (R)





ẹ ề

ì









¾

Ò

Ð

¿º¿º Æ Ù

fn′ → f, fn′ ∈ S ¸
lim fn = lim fn = f
n→∞

n→∞
Ø

Ff
Ò

Üô

Ñ Ò

º

Ò

ÙÝ Ò


fn′ → f, ⇒ fn′ − fn → 0 ØÖÓÒ L2 (R)¸ Ø
f ′n − f

Ò

Ñ Ò

½

fN → f
Ì

Ð

Æ Ù

L2 (R)

Ø Ú Ý

2

= (2π) f ′n − f

S (R) Ðñ ØÖ

Ö÷Ò

Ò


ØÖÓÒ

L2 (R)º

Ø ØÖÓÒ

Ñ Ø ØÖÓÒ

f ∈ L2 (R)

Úñ

N → ∞º

2

Ù Ö÷Ò

→ 0.

L2 (R)º
Ñ Ø
Ó ¾
 f (x) , |x| ≤ N
fN (x)
 0, |x| > N



×ÙÝ Ö



 0, |x| ≤ N
2
||f − fN | | =
 −f (x) , |x| > N

Úñ

f − fN

2

|f (x)|2 dx → 0

=
|x|≥N

N →∞Ú f
¾
Ó

Ò


Ø

Ù

Æ

Ò


Ò

Ò

Ô

Ò
Ú

Ø
ô

g (y) = f (2Ry)¸
Ò Ò

Ã

Óñ

Ò



ò Ø
Ý
ô


Ø



Ø ÕÙò ØÖÓÒ

×úÔ Ü Ô¸ ØÖ Ò

Ò

g=

ÀñÑ

Ò Ù

ØÖ Ò ØÖÓÒ

L2 (R)



Ðõ

ô

ñÑ

g


×

ØÖ

[−1; 1] , g ∈ L2 (R)º

¸ Ø

Ø ØÖÓÒ

ñÑ

S (R)º

óÝ ØÖÓÒ
Ò

º

ÓÙÖ

Ö

Cneiny

L2 º

C ∞ : gm (y) =

L2 ([−π; π])º


|n|≤m

Cn einy ∈ C ∞ ([−π; π])

Ø

Ò

g

ØÖÓÒ

Ø


×