Консультация № 185634
20.03.2012, 22:39
74.73 руб.
0 14 1
Здравствуйте, уважаемые коллеги!

Известно такое определение периодической функции:
Функция называется периодической с периодом если выполняются условия:



Как на Ваш взгляд, правильно решается задача: "Исследовать на периодичность функцию (сужение синуса на положительный луч)? Или, ещё более обобщённо: является ли сужение периодической функции функцией периодической?

С уважением.

Обсуждение

давно
Профессор
230118
3054
20.03.2012, 22:45
общий
Адресаты:
Нет.
Не выполняется 1 условие для отрицательных значений k для любого x найдется таое отрицательное k, что x+kT<0.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
20.03.2012, 22:54
общий
Адресаты:
Спасибо, я тоже так думаю. А почему не оформляете ответ?
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессор
399103
482
20.03.2012, 23:01
общий
это ответ
Здравствуйте, Mr. Andy!

Буквоедство это всё, конечно... Замечу, что ваше определение несколько избыточно. Достаточно потребовать f(x+T)=f(x), для любого x из области определения. Отсюда очевидно будет следовать равенство f(x+kT)=f(x), для любого целого k. Обычно неявно подразумевается, что из требования f(x+T)=f(x) следует, что обе части обязаны быть определены. Т.е. область определения должна быть инвариантна относительно сдвигов на T. Это можно и явно в определении указать. Что, кстати, даёт ответ на ваш вопрос. Положительная полуось в себя не переходит при сдвигах, а потому сужение синуса периодической функцией не является. На второй вопрос - легко видеть, что сужение будет периодической функцией тогда и только тогда, когда уменьшенная область определения переходит в себя при сдвигах на T.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
21.03.2012, 08:03
общий
21.03.2012, 08:04
Здравствуйте!

Спасибо! Если Вы не против, остановимся на некоторых моментах Вашего ответа.
Цитата: 392175
Буквоедство это всё, конечно... Замечу, что ваше определение несколько избыточно.

Без "буквоедства" в математике никак. А определение это не моё. Оно взято из учебного пособия Э.И. Зверовича "Вещественный и комплексный анализ" (В 6 ч. Ч. 1. Введение в анализ и дифференциальное исчисление. - Минск: Выш. шк., 2006. - 319 с.). Решил, знаете ли, заняться повышением уровня своих математических знаний. Определение же периодической функции, включающее только условие (2), мне известно со времён школы.

Цитата: 392175
На второй вопрос - легко видеть, что сужение будет периодической функцией тогда и только тогда, когда уменьшенная область определения переходит в себя при сдвигах на T.

А может ли такое быть? У меня, например, создаётся впечатление, что сужение периодической функции не является периодической функции в силу того, например, что Вы указали. В терминах теории групп получается, что подмножество множества целых чисел не является группой относительно операции сложения (тривиальный случай k = 0 - единственное исключение.)

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Неизвестный
21.03.2012, 09:24
общий
Адресаты:
А может ли такое быть?

А почему нет?
Например, сужение sin(x)|L, где L = {x| x = k*pi/2, k [$8712$] Z} вполне периодическая функция с T = 2*pi.
давно
Профессор
399103
482
21.03.2012, 09:53
общий
21.03.2012, 09:54
Адресаты:
Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Если Вы не против, остановимся на некоторых моментах Вашего ответа.

Давайте, конечно.

Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
А может ли такое быть?

А почему нет? Ограничим, к примеру, тот же синус на точки вида pi*k.

Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
В терминах теории групп получается, что подмножество множества целых чисел не является группой относительно операции сложения (тривиальный случай k = 0 - единственное исключение.)

А как мы к группе целых чисел по сложению перешли? Впрочем, если что, у неё, очевидно, бесконечно много подгрупп есть. Например, чётные числа.

PS. По действительному анализу горячо рекомендую двухтомник Зорича. По комплексному (не так горячо, но по-прежнему сильно :)) - двухтомник Шабата.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
21.03.2012, 10:03
общий

Спасибо! О дискретных функциях я как-то и не думал даже. Привык к континуумам.

По поводу учебников Зорича и Шабунина отмечу, что об их существовании я знаю, но вынужден в угоду более глобальным целям жертвовать обстоятельностью изложения. Нужно в кратчайшие сроки выйти на уровень соискателя учёной степени кандидата физико-математических наук в области теории резания. За четыре года требуется самостоятельно изучить на уровне университета высшую математику и механику, чтобы сдать кандидатский минимум.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессор
399103
482
21.03.2012, 10:23
общий
Адресаты:
Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
О дискретных функциях я как-то и не думал даже. Привык к континуумам.

Замечу, что область определения можно и на континуальные кусочки порезать. Но Вы и сами разобрались, наверное.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
21.03.2012, 10:59
общий

Цитата: 392175
Замечу, что область определения можно и на континуальные кусочки порезать. Но Вы и сами разобрались, наверное.

Например? Сам не могу придумать периодического сужения с континуальной областью определения.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
21.03.2012, 11:15
общий

Цитата: 392175
А как мы к группе целых чисел по сложению перешли? Впрочем, если что, у неё, очевидно, бесконечно много подгрупп есть. Например, чётные числа.

О теории групп я упомянул потому, что, по-моему, периоды любой функции составляют группу относительно операции сложения. И это можно использовать как необходимое и достаточное условие периодичности. А о чётных числах Вы правильно заметили. Я же был неточен: следовало утверждать, что множество всех периодов функции бесконечно (?). Случай с T = 0 - исключение.

Спасибо за обмен мнениями!
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессор
399103
482
21.03.2012, 11:27
общий
21.03.2012, 21:06
Адресаты:
Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Например?

Вот "приличный" пример: интервалы вида (k*2*pi, k*2*pi + pi).

А вот "неприличный" - иррациональные числа, умноженные (для простоты) на 2pi.
давно
Профессор
399103
482
21.03.2012, 11:34
общий
22.03.2012, 07:08
Адресаты:
Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
О теории групп я упомянул потому, что, по-моему, периоды любой функции составляют группу относительно операции сложения.

Вы правы. Множество периодов естественно наделяется групповой структурой. Полученная группа изоморфна группе целых чисел по сложению, если наименьший период существует. В общем случае - некоторой подгруппе всех чисел по сложению.

Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
И это можно использовать как необходимое и достаточное условие периодичности.

А вот тут не понял.

Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
множество всех периодов функции бесконечно (?)

В смысле приведённого определения - да.

Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Спасибо за обмен мнениями!

Всегда пожалуйста! :)
давно
Профессор
230118
3054
22.03.2012, 12:45
общий
Адресаты:
Синус останется периодичным, если его сузить на множество рациональных, или иррациональных чисел. Насчет Ваших знаний - для сдачи кандидатского минимума их хватит с избытком.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
22.03.2012, 13:11
общий
Адресаты:

Цитата: Асмик Гаряка
Синус останется периодичным, если его сузить на множество рациональных, или иррациональных чисел.

Да, я понимаю так, что в этом случае мы должны явно задать период.

Цитата: Асмик Гаряка
Насчет Ваших знаний - для сдачи кандидатского минимума их хватит с избытком.

Спасибо! Если бы это было так! Впрочем, посмотрим...
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа