حدود التوزيعات

في الرياضيات ، وتحديدًا في نظرية الدوال المعممة ، تُعرَّف نهاية متتالية من التوزيعات بأنها التوزيع الذي تقترب منه تلك المتتالية. ويمكن تقليص المسافة، بعد تحديدها بدقة، إلى التوزيع النهائي إلى أدنى حد ممكن باختيار توزيع يقع على مسافة كافية من المتتالية. يُعمِّم هذا المفهوم مفهوم نهاية متتالية من الدوال ؛ إذ قد توجد نهاية كتوزيع حتى في حين لا توجد نهاية للدوال.

يُعد هذا المفهوم جزءًا من حساب التوزيعات، وهو شكل معمّم من حساب التفاضل والتكامل يعتمد على مفهوم التوزيعات، على عكس حساب التفاضل والتكامل الكلاسيكي، الذي يعتمد على المفهوم الأضيق للدوال .

تعريف

بالنظر إلى سلسلة من التوزيعاتوأنا{\displaystyle f_{i}}حدهاو{\displaystyle f}التوزيع المعطى بواسطة

و[φ]=ليمأناوأنا[φ]{\displaystyle f[\varphi ]=\lim _{i\to \infty }f_{i}[\varphi ]}

لكل دالة اختبارφ{\displaystyle \varphi }بشرط وجود التوزيع. وجود النهايةو{\displaystyle f}يعني ذلك أن (1) لكلφ{\displaystyle \varphi }، نهاية سلسلة الأرقاموأنا[φ]{\displaystyle f_{i}[\varphi ]}(2) الدالة الخطيةو{\displaystyle f}الدالة المعرفة بالصيغة المذكورة أعلاه متصلة بالنسبة للطوبولوجيا على فضاء دوال الاختبار.

وبشكل أعم، كما هو الحال مع الدوال، يمكن للمرء أيضًا أن ينظر في نهاية عائلة من التوزيعات.

أمثلة

قد توجد نهاية توزيعية حتى عندما لا توجد النهاية الكلاسيكية . لنأخذ على سبيل المثال الدالة التالية:

وت(x)=ت1+ت2x2{\displaystyle f_{t}(x)={t \over 1+t^{2}x^{2}}}

بما أن التكامل بالأجزاء ،

وت،ϕ=--0دالة الظل العكسي(تx)ϕ(x)دx-0دالة الظل العكسي(تx)ϕ(x)دx،{\displaystyle \langle f_{t},\phi \rangle =-\int _{-\infty }^{0}\arctan(tx)\phi '(x)\,dx-\int _{0}^{\infty }\arctan(tx)\phi '(x)\,dx,}

لدينا:ليمتوت،ϕ=πدلتا0،ϕ{\displaystyle \displaystyle \lim _{t\to \infty }\langle f_{t},\phi \rangle =\langle \pi \delta _{0},\phi \rangle }أي، حدوت{\displaystyle f_{t}}مثلت{\displaystyle t\to \infty }يكونπدلتا0{\displaystyle \pi \delta _{0}}.

يتركو(x+أنا0){\displaystyle f(x+i0)}يشير إلى الحد التوزيعي لـو(x+أناy){\displaystyle f(x+iy)}مثلy0+{\displaystyle y\to 0^{+}}إن وُجد. التوزيعو(x-أنا0){\displaystyle f(x-i0)}ويتم تعريفها بشكل مماثل.

يمتلك المرء

(x-أنا0)-1-(x+أنا0)-1=2πأنادلتا0.{\displaystyle (x-i0)^{-1}-(x+i0)^{-1}=2\pi i\delta _{0}.}

يتركΓشمال=[-شمال-1/2،شمال+1/2]2{\displaystyle \Gamma _{N}=[-N-1/2,N+1/2]^{2}}ليكن المستطيل ذو الاتجاه الموجب، حيث N عدد صحيح . باستخدام صيغة الباقي ،

أناشمال=دهـوΓشمالϕ^(z)πسرير أطفال(πz)دz=2πأنا-شمالشمالϕ^(ن).{\displaystyle I_{N}{\overset {\mathrm {def} }{=}}\int _{\Gamma _{N}}{\widehat {\phi }}(z)\pi \cot(\pi z)\,dz={2\pi i}\sum _{-N}^{N}{\widehat {\phi }}(n).}

على الجانب الآخر،

-RRϕ^(ξ)πسرير أطفال(πξ)د=-RR0ϕ(x)هـ-2πأناxξدxدξ+-RR-0ϕ(x)هـ-2πأناxξدxدξ=ϕ،سرير أطفال(-أنا0)-سرير أطفال(-أنا0)\begin{aligned}\int _{-R}^{R}{\widehat {\phi }}(\xi )\pi \operatorname {cot} (\pi \xi )\,d&=\int _{-R}^{R}\int _{0}^{\infty }\phi (x)e^{-2\pi Ix\xi }\,dx\,d\xi +\int _{-R}^{R}\int _{-\infty }^{0}\phi (x)e^{-2\pi Ix\xi }\,dx\,d\xi \\&=\langle \phi ,\cot(\cdot -i0)-\cot(\cdot -i0)\rangle \end{aligned}}}

التكامل التذبذبي

انظر أيضاً

مراجع

  • ديمايلي، الهندسة التحليلية المعقدة والهندسة التفاضلية
  • هورماندر ، لارس، تحليل عوامل التفاضل الجزئي الخطي ، سبرينغر-فيرلاغ