Analisi superiore
Discussioni su calcolo di variabile complessa, distribuzioni, Trasformata di Fourier, Teoria della misura, Analisi funzionale, Equazioni alle derivate parziali, Calcolo delle Variazioni e oltre.
Domande e risposte
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Ciao studiando analisi reale mi sono imbattuto in questo esercizio:
Sia \(n \ge 1, \alpha \in \mathbb{R}\) e \( (f_n) : \mathbb{R} \to \mathbb{R} \) definita da: \[f_n(x)= \frac{n^{\alpha}}{(|x|+n)^{\beta}}, \quad \beta >1. \]
Dimostrare che \((f_n) \in \mathcal{L}^p(\mathbb{R})\) per \(1 \le p \le \infty\) e calcolarne la norma.
Per calcolare la norma so che la formula è \( \Vert f_n \Vert _p = \bigg( \int |f_n|^p d \mu \bigg)^{1/p}\), ma purtroppo mi blocco già prima.
Come base, \( ...
Rieccomi con un altro esercizio, probabilmente banale(Penso sia questa la sezione giusta )
Ho da risolvere questo integrale in campo complesso:
$\int_{\gamma}(\overline{z} - 1)dz$
Dove $\overline{z}$ è il coniugato di $z$ e $\gamma$ è la circonferenza con centro l'origine e raggio 2.
Io ho provato a risolverla così:
ho posto $\overline{z} = e^{-i\theta}$ e $dz = ie^{i\theta}d\theta$ quindi ho scritto:
$\int_{0}^{2\pi} (e^{-i\theta} - 1)ie^{i\theta}d\theta$
Poi ho svolto l'integrale. Non ho le soluzioni e non so se il procedimento possa ...
Sto provando ad utilizzare il teorema dei residui per calcolare l'integrale:
$$\int_{-\infty}^{+\infty} \frac{1}{1+x^2} e^{-2\pi i x \xi } dx$$
con $\xi \in \mathbb{R}$.
Per applicare tale teorema considero la curva formata dal segmento $\left[-R;R\right]$ e la semicirconferenza superiore $\Gamma_R$, con centro nell'origine e raggio $R$.
Devo quindi mostrare, come si fa usualmente, che l'integrale su $\Gamma_R$ tende a ...
Non mi è ben chiaro un punto della dimostrazione:
( dove
$ L^2 =$ {successioni {ak} tali che $ sum^(+oo) (a_k)^2<+oo $ }
$ d_2 (a,b)=[sum^(+oo) (a_k-b_k)^2]^(1/2) $ )
In particolare non mi è chiaro l'ultimo passaggio:
perché c'è bisogno di far vedere che $ {a_k} $ è limitata? Intendo dire: dal momento che ho preso $ {a_k} $ in L2, non era scontato, per come ho definito gli elementi di L2?
E se anche non lo fosse stato, come faccio allora a dire che $ d(a_(k_0(ε)), O) $ è ...
Avrei una domanda sul seguente esercizio
Siano \( - \infty < a < b < \infty \) e per \( n \in \mathbb{N} \) siano \( f, f_n : (a,b) \to \mathbb{R} \cup \{ \pm \infty \} \) misurabili tali che
1) Per ogni \( n \in \mathbb{N} , f, f_n \in L^1(a,b) \)
2) \( \lim_{n\to \infty} \begin{Vmatrix} f_n - f \end{Vmatrix}_{L^{\infty}(a,b)} = 0 \)
Dimostra che \[ \lim_{n \to \infty} \int_{(a,b)} f_n = \int_{(a,b)} f \]
Ora il risultato segue dal fatto che se \( f_n \to f \) in \( L^{\infty}(a,b) \) allora ...
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Studente Anonimo
5 apr 2020, 16:32
1) Sia \( A \) un insieme misurabile con \( \operatorname{mes}(A) < \infty \). Dimostra che
\[ \lim_{\epsilon \to 0 } \operatorname{mes}((A+\epsilon) \setminus A) = 0 \]
2) Dimostra che è falso se \( \operatorname{mes}(A) = \infty \)
3) Dimostra che è falso se \( A \) non è misurabile.
Per il punto 2) le soluzioni considerano
\[ A:= \bigcup_{n=1}^{\infty} (n,n+1/2) \]
e per ogni \( 0 < \epsilon < 1/2 \) dicono che
\[ (A+ \epsilon) \setminus A = \bigcup_{n=1}^{\infty} [n+1/2, n+1/2 + \epsilon) ...
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Studente Anonimo
5 apr 2020, 18:57
Sia \( f \in L^p(\mathbb{R} \) e \( 1 \leq p < \infty \) dimostra che
\[ \lim_{\epsilon \to 0 } \int_{\mathbb{R}} \left| f(x+\epsilon) - f(x) \right|^p dx = 0 \]
La mia idea è questa.
Per il teorema dell'approssimazione per funzioni lisce abbiamo che per ogni \( \epsilon >0 \) esiste \( g_{\epsilon} \in C_c^{\infty}(\mathbb{R}) \) tale che
\[ \begin{Vmatrix} f- g_{\epsilon} \end{Vmatrix}_{L^p} \leq \epsilon \]
Quindi
\[ \begin{Vmatrix} f- g_{\epsilon} \end{Vmatrix}_{L^p}^p = ...
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Studente Anonimo
4 apr 2020, 14:53
Avrei una domanda sulla definizione degli spazi \( L^p \).
Innanzitutto riporto la definizione di integrale secondo Lebesgue
Sia \( f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} \cup \{ \pm \infty \} \) una funzione misurabile
i) Diciamo che \( f \) è Lebesgue integrabile
Se \[ \int \left| f \right| < \infty \]
Definiamo allora \[ \int f = \int f^+ - \int f^- \]
L'insieme di queste funzioni integrabili è denotato \( L^1(\mathbb{R}) \) (lo chiamo 1.)
ii) Diciamo che \( f \) è Lebbesgue integrabile su \(E \) ...
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Studente Anonimo
3 apr 2020, 03:10
Sia \( f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} \cup \{ \infty \} \) misurabile allora esiste una successione \( (\varphi_n)_n \) di funzioni semplici e misurabili tale che
\[ \forall x \in \mathbb{R}, n \in \mathbb{N}_{\geq 1}, \varphi_n(x) \leq \varphi_{n+1}(x) \]
\[ \forall x \in \mathbb{R}, \lim_{n\to \infty} \varphi_n(x) = f(x) \]
A partire dalla costruzione seguente della successione dimostra il teorema.
Per \(n \in \mathbb{N} \)
poniamo \( F_n = \{ x \in \mathbb{R} : f(x) > n \} \in \mathcal{M} ...
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Studente Anonimo
1 apr 2020, 22:56
Buon pomeriggio a tutti, sto studiando fondamenti di telecomunicazioni e nello studiare la delta di Dirac, due proprietà non mi sono chiarissime per come sono state svolte al corso e vorrei chiedervi una mano sia sulla proprietà del campionamento che su quella di replicazione. Nello specifico vorrei chiedervi come sono definite e qualche passaggio precedente per poter capire come si ci arriva a tale risultato (se ovviamente questo non implica tanti passaggi e complessi.)
Grazie a tutti
Denoto \( (\mathbb{R}, \mathcal{M},m) \) lo spazio di misura di Lebesgue e \( (\mathbb{R},\mathcal{B},m) \) lo spazio di misura di Borel.
Dimostra che se \( \varphi \) è misurabile (Leb.) e \(f \) continua abbiamo che \( f \circ \varphi \) è misurabile (Leb.). Trova un controesempio per \( \varphi \circ f \).
Allora per la dimostrazione ho fatto:
Abbiamo che \( ]\alpha, \infty[ \) è un aperto e per continuità di \( f \) è dunque un intervallo (aperto) dunque \( f^{-1}(]\alpha, \infty[) \in ...
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Studente Anonimo
31 mar 2020, 20:18
Salve a tutti, spero che qualcuno possa aiutarmi in qeusta cosa perchè non so proprio più che fare..
Sia $u:\Omega \rightarrow \mathbb{R} $.
Una funzione $u$ è detta semiconvessa se $u=v+w$ per una qualche $v\in C^{1,1}(\Omega)$ e funzione convessa $w$
**N.B.**: è equivalente dire che $u$ è semiconvessa se esiste un $\lambda$ t.c. la funzione $z(x)=u(x)+\dfrac{|x|^2}{2\lambda}$ è convessa.
Si consideri l'operatore ellittico della forma ...
Avrei una domanda se quanto fatto da me è legittimo oppure se ha bisogno di una giustificazione più chiara.
Sia \( \varphi \) una funzione semplice e misurabile. Dimostra le asserzioni seguenti (per il seguito intendo la misura di Lebesgue e l'integrale di Lebesgue)
1) Per ogni \( E \) misurabile allora
\[ \int_E \varphi = \sum\limits_{i=1}^{n} a_i m(A_i \cap E) \]
2) Siano \(E_i \) degli insiemi misurabili e a due a due disgiunti. E poniamo \[ E= \bigcup_{i=1}^{\infty} E_i \]
Allora
\[ ...
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Studente Anonimo
31 mar 2020, 18:30
Probabilmente mi sto perdendo in un bicchiere d'acqua. Ma la giustificazione di un "senza perdita di generalità" mi sembra "invertita".
L'enunciato dell'esercizio è il seguente
Siano \( J_n = ]c_n,d_n[ \) tale che \[ ]a,b[ \subset [a,b] \subset \bigcup_{n=1}^{N} J_n \]
dimostra che
\[ b-a \leq \sum_{n=1}^{N} \operatorname{long}(J_n) \]
La giustificazione del correttore:
Possiamo supporre senza perdita di generalità che nessun \( J_n \) è incluso in un \(J_m \) infatti se togliamo \( J_n \) il ...
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Studente Anonimo
26 mar 2020, 02:12
Sto approfittando della clausura per ripassare i vecchi esercizi e riguardando soluzione di questo esercizio c'è un passaggio che non capisco.
Data una collezione \( \{ I_{\alpha} \}_{\alpha \in A } \) di intervalli aperti dimostra che esiste una sotto-collezione al più numerabile \( \{ I_{k} \}_{k=1 }^{\infty} \) tale che
\[ \bigcup_{k=1}^{\infty} I_k = \bigcup_{\alpha \in A} I_{\alpha} \]
Dimostrazione:
Poniamo \[ B:= \bigcup_{\alpha \in A} I_{\alpha} \]
E per ogni \( x \in B \) ...
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Studente Anonimo
26 mar 2020, 01:24
Non so se questo topic fosse più adatto ad analisi di base, comunque dovrei provare che lo spazio delle successioni reali quadrato sommabili è completo (di Hilbert).
Ho fatto così: sia ${x^{r}}_{r \in \mathbb{N}}={(x_{n}^{r})_{n}}_{r\in \mathbb{N}}$ di Cauchy, maggiorando opportunamente si trova che $(x_{n}^{r})$ è Cauchy per ogni n fissato perciò converge nei reali a un certo $x_{n}$, ovvero $\underset{r}{lim}x_{n}^{r}=x_{n}$definendo così una successione $x$, dico che questa è il limite cercato.
Da qui non saprei se è ...
Sia $\Omega \subseteq \mathbb{R}^n$ e $\epsilon> 0$ dato. Per $u \in C^0(\bar\Omega)$, si definisce $u^\epsilon$, la sup-convoluzione di $u$, come
$$ u^{\epsilon}(x) = \sup_{y\in \Omega} \bigg\{ u(y)-\dfrac{|x-y|^2}{2\epsilon}\bigg\},\,\,\,\,\, x\in\Omega.$$
Mostrare la seguente disuguaglianza
$$|Du^\epsilon|\leq |Du|_0$$
dove $|Du^\epsilon|$ è la norma euclidea del gradiente di $u^\epsilon$ e $|Du|_0= \sup_{i} \sup _{x\in\Omega} |D_i u(x)|$. [non ...
Allora avrei un chiarimento
In corso abbiamo che dato \( E \supset \mathbb{R} \) allora le due proposizioni seguenti sono equivalenti
1)\( E \in \mathcal{M} \).
2)\( \forall \epsilon >0, \exists O \subset E \) aperto tale che \( \operatorname{mes}^*(O \setminus E) \leq \epsilon \).
NB: dove con \( \mathcal{M} \) indico l'insieme degli insiemi misurabili.
Nella dimostrazione che 1) implica 2)
Distingue due casi, nel primo
\( \operatorname{mes}(E) < \infty \)
E utilizza un teorema che abbiamo ...
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Studente Anonimo
26 mar 2020, 16:50
Vorrei proporre un controesercizio sempre sugli oscillatori armonici. Come si risolve l'equazione differenziale di un oscillatore armonico:
\begin{equation}
\begin{cases}
\ddot{x} + \gamma \dot{x} + \omega_0^2 x = \theta(t) f(t)\\
x(0) = x_0\\
\dot{x}(0) = x_1
\end{cases}
\end{equation}
con $\gamma>0$, $x_0$ ed $x_1$ costanti reali, ed $f(t) \in \mathcal{D}'(\mathbb{R})$, supponendo che la soluzione si identicamente nulla per $t<0$ e che la perturbazione venga ...
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