Консультация № 177495
27.03.2010, 23:19
45.00 руб.
0 7 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты!Вы моя последняя надежда...Слезно молю помочь с решением задач по функциональному анализу,и т.к я изучать его начал недавно,прошу,по возможности,писать наиболее подробно.С уважением,заранее благодарный.
Необходимо решить одну из задач:
1)Пусть [$945$](альфа)-иррациональное число.Доказать что множество {[$945$]n(mod1)} при n=1,2.... всюду плотно на отрезке [0,1].
2)Пусть [$945$](альфа)-иррациональное число.Доказать что множество {[$945$]n(mod1)} при n=+-1,+-2.... всюду плотно на отрезке [0,1].
3)Пусть A[$8712$]R^(n*n),b[$8712$]R^(n). Доказать,что итерационная последовательность x^(k+1)=A*(x)^(k)+b тогда и только тогда,когда собственные значения матрицы A по абсолютной велечине меньше 1.
4)Пусть A={x(t)}[$8712$]C([0,1]) : [$8747$]x(t)dt =1 (на [0,1]}. Доказать,что хотя А не является компактным множеством ,для каждого p[$8712$][1,[$8734$]] решение задачи min(x(t)[$8712$]A)[$8747$](|x(t)|)^(p)dt (интеграл на [0,1]) существует.
5)Пусть A={x(t)}[$8712$](C)^(k)([0,1]) : [$8747$]x(t)dt =1 (на [0,1]} для натурального k. Доказать,что хотя А не является компактным множеством ,для каждого p[$8712$][1,[$8734$]] решение задачи min(x(t)[$8712$]A)[$8747$](|x(t)|)^(p)dt (интеграл на [0,1]) существует.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
28.03.2010, 15:27
общий
это ответ
Здравствуйте, Ankden.
Решаем первую задачу.
Прежде всего отметим, что все точки множества лежат в интервале и различны при различных n:
1) [$945$]n=0 mod(1) <---> [$945$]n = целое ---> [$945$]=целое/n (противоречит иррациональности [$945$])
2) [$945$]n=1 mod(1) <---> [$945$]n = 1 + целое ---> [$945$]=(1+целое)/n (противоречит иррациональности [$945$])
3) если [$945$]n=[$945$]m mod(1) при n[$8800$]m, то [$945$]n=[$945$]m + целое --->[$945$]=(целое)/(n-m) (противоречит иррациональности [$945$])

Пусть [$948$]>0. Разобъем отрезок [0;1] на N равных частей так, чтобы длина каждого отрезка разбиения была меньше [$948$]. Так как все точки рассматриваемого множества различны, то в интервале (0;1) находится бесконечное множество различных точек, следовательно хотя бы на одном отрезке разбиения [k/N;(k+1)/N] найдутся по крайней мере две различных точки нашего множества, т.е.
[$945$]n-m[$8712$][k/N;(k+1)/N]
[$945$]s-p[$8712$][k/N;(k+1)/N]
при некоторых целых n,m,s,p,k. Тогда расстояние между этими точками не более длины отрезка, которая меньше [$948$], т.е.
([$945$]n-m[$8712$][k/N;(k+1)/N])-([$945$]s-p[$8712$][k/N;(k+1)/N]) <[$948$]
или, полагая t=n-s, получаем, что
x=([$945$]t mod(1) <[$948$]
Но тогда кратные x (x,2x,3x,...) являются точками нашего множества, располагающимися вдоль [0,1] с шагом меньшим [$948$]. Отсюда следует, что для любой точки y отрезка [0;1] найдется точка нашего множества, которая удалена от y меньше, чем на [$948$]. Это и означает, что рассмтриваемое множество всюду плотно.
5
Низкий поклон Вам!
Неизвестный
28.03.2010, 18:51
общий
Прошу прощение за необразованность,уточните пожалуйста
1)множество αn(mod1) -это множество,элементы которого являются остатком от деления на 1???
2) "Но тогда кратные x (x,2x,3x,...) являются точками нашего множества, располагающимися вдоль [0,1] с шагом меньшим δ. Отсюда следует, что для любой точки y отрезка [0;1] найдется точка нашего множества, которая удалена от y меньше, чем на δ. Это и означает, что рассмтриваемое множество всюду плотно. " которая удалена от точки отрезка меньше чем на [$963$]?? Делаем вывод на основе определения всюду плотного множества??
давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
28.03.2010, 19:31
общий
Ankden:
1) Совершенно верно, но только остаток понимается в смысле алгебраической структуры евклидова кольца. В данном контексте это означает, что любое число можно представить в виде x=n+r, где n - целое и 0[$8804$]r<1. В этом случае n - частное от деления x на 1, а r - остаток. Это можно записать в виде
r=x mod (1)
2) Совершенно верно. Множесто X всюду плотно в Y если для любого y[$8712$]Y и любого [$948$]>0 найдется такая точка x[$8712$]X, что расстояние от x до y будет меньше [$948$].
Неизвестный
28.03.2010, 23:27
общий
Спасибо еще раз.
Неизвестный
29.03.2010, 00:08
общий
Последний вопрос: αn=0 mod(1) это тоже самое что αn mod(1) =0,если да то
1) αn=0 mod(1) <---> αn = целое ---> α=целое/n (противоречит иррациональности α) это понятно
2) αn=1 mod(1) <---> αn = 1 + целое ---> α=(1+целое)/n (противоречит иррациональности α) вот тут не понятно как остаток от деления получился равным единице он же лежит 0≤r<1
3) если αn=αm mod(1) при n≠m, то αn=αm + целое --->α=(целое)/(n-m) (противоречит иррациональности α) здесь тоже все ясно
давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
29.03.2010, 00:18
общий
Ankden:
Выражение
a=b mod(c)
означает не то, что b являтся остатком от деления a на с, а то, что при делении a на с и b на с получаются одинаковые остатки.
Неизвестный
29.03.2010, 21:32
общий
Ура вроде все осознал,Спасибо за ответы!!!
Форма ответа