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もし嫌じゃないのならもっとどきどきしてもいいんじゃないの?

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実軸上の空集合の「長さ」は0であると自然に考えられるから, 前者はNM−1, 後者はNMまでの和に直すべきである. この章では閉区間とすべきところを開区間としている箇所が多くある. 積分は閉集合で, 微分は開集合で行うのが(必ずではないが)基本である. これは積分と微分の定義から分かる. 本書におけるソボレフ空間 (W^(k, p))(Ω) の定義「(V^(k, p))(Ω)={u∈(C^∞)(Ω∪∂Ω) | ∀α:多重指数, |α|≦k, (∂^α)u∈(L^p)(Ω)}のノルム|| ・||_(k, p)(から定まる距離)による完備化」について u∈W^(k, p)(Ω)に対してそれを近似する u_n∈V^(k, p)(Ω) をとり多重指数 α に対して ||(∂^α)u_n−u_(α)||_p →0 となる u_(α)∈L^p(Ω) を選んでいる場所で, 「u に u_(0)∈(L^p)(Ω) が対応するのでuとu_(0)を同一視する」とあるが, 多重指数0=(0, …, 0), (∂^0)u=uであるから(∂^0は恒等作用素だから) 0≦||u−u_(0)||_(0, p) ≦||u−u_n||_(0, p)+||u_n−u_(0)||_(0, p) =||u_n−u||_(0, p)+||(∂^0)u_n−u_(0)||_(0, p) →0+0=0 ゆえに「u_(0)=u」である. (∂^α)u=u_(α) であり W^(k, p)(Ω)⊆L^p(Ω) であることの証明は本文では分かりにくいのでこう考えた:u_(0)=u は既に示した. u∈V^(k, p)(Ω) ならば, 部分積分により (∂^α)u=u_(α) in V^(k, p)(Ω). 講座数学の考え方〈13〉ルベーグ積分と関数解析 | カーリル. V^(k, p)(Ω)において部分積分は連続で|| ・||_(k, p)から定まる距離も連続であり(※2), W^(k, p)(Ω)はV^(k, p)(Ω)の完備化であるから, この等式はW^(k, p)(Ω)でも成り立つことが分かり, 連続な埋め込み写像 W^(k, p)(Ω)∋(∂^α)u→u_(α)∈L^p(Ω) によりW^(k, p)(Ω)⊆L^p(Ω)が得られる. 部分積分を用いたので弱微分が必然的に含まれている. ゆえに通例のソボレフ空間の定義と同値でもある. (これに似た話が「数理解析学概論」の(旧版と新訂版)444頁と445頁にある.

測度論の「お気持ち」を最短で理解する - Qiita

Dirac測度は,$x = 0$ の点だけに重みがあり,残りの部分の重みは $0$ である測度です.これを用いることで,ただの1つの値を積分の形に書くことが出来ました. 同じようにして, $n$ 個の値の和を取り出したり, $\sum_{n=0}^{\infty} f(n)$ を(適当な測度を使って)積分の形で表すこともできます. 確率測度 $$ \int_\Omega 1 \, dP = 1. $$ 但し,$P$ は確率測度,$\Omega$ は確率空間. 全体の重みの合計が $1$ となる測度のことです.これにより,連続的な確率が扱いやすくなり,また離散的な確率についても,(上のDirac測度の類似で離散化して,)高校で習った「同様に確からしい」という概念をちゃんと定式化することができます. 発展 L^pノルムと関数解析情報系の方なら,行列の $L^p$ノルム等を考えたことがあるかもしれません.同じような原理で,関数にもノルムを定めることができ,関数解析の基礎となります.以下,関数解析における重要な言葉を記述しておきます. 測度論の「お気持ち」を最短で理解する - Qiita. 測度論はそれ自身よりも,このように活用されて有用性を発揮します. ルベーグ可測関数 $ f: \mathbb{R} \to \mathbb{C} $ に対し,$f$ の $L^p$ ノルム $(1\le p < \infty)$を $$ || f ||_p \; = \; \left( \int _{-\infty}^\infty |f(x)|^p \, dx \right)^{ \frac{1}{p}}, $$ $L^\infty$ ノルムを $$ ||f||_\infty \; = \; \inf _{a. } \, \sup _{x} |f(x)| $$ で定めることにする 15 . ここで,$||f||_p < \infty $ となるもの全体の集合 $L^p(\mathbb{R})$ を考えると,これは($a. $同一視の下で) ノルム空間 (normed space) (ノルムが定義されたベクトル空間(vector space))となる. 特に,$p=2$ のときは, 内積を $$ (f, g) \; = \; \int _{-\infty}^\infty f(x) \overline{g(x)} \, dx $$ と定めることで内積空間 (inner product space) となる.

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完備なノルム空間,内積空間をそれぞれバナッハ空間 (Banach space) , ヒルベルト空間 (Hilbert space) という($L^p(\mathbb{R})$ は完備である.これは測度を導入したからこその性質で,非常に重要である 16). また,積分の概念を広げたのを用いて,今度は微分の概念を広げ,微分可能な関数の集合を考えることができる. そのような空間をソボレフ空間 (Sobolev space) という. さらに,関数解析の基本的な定理を一つ紹介しておきます. $$ C_C(\mathbb{R}) = \big\{f: \mathbb{R} \to \mathbb{C} \mid f \, \text{は連続}, \{\, x \mid f(x) \neq 0 \} \text{は有界} \big\} $$ と定義する 17 と,以下の定理がいえる. 定理任意の $f \in L^p(\mathbb{R})\; (1 \le p < \infty)$ に対し,ある関数列 $ \{f_n\} \subset C_C(\mathbb{R}) $ が存在して, $$ || f - f_n ||_p \longrightarrow 0 \quad( n \to \infty)$$ が成立する. ルベーグ積分と関数解析朝倉書店. この定理はすなわち, 変な関数を,連続関数という非常に性質の良い関数を用いて近似できることをいっています.関数解析の主たる目標の一つは,このような近似にあります. 最後に,測度論を本格的に学ぶために必要な前提知識などを挙げておきます. 必要な前提知識大学初級レベルの微積分計算はもちろん,例えば「非負数列の無限和は和を取る順序によらない」等の事実は知っておいた方が良いでしょう. 可算無限と非可算無限の違い (脚注11なども参照) これが分からないと「σ加法族」などの基本的な定義を理解したとはいえないでしょう. 位相空間論の初歩「Borel加法族」を考える際に使用します.測度論を本格的にやろうと思わなければ,知らなくても良いでしょう. 下2つに関しては,本格的な「集合と位相」の本であれば両方載っているので,前提知識は実質2つかもしれません. また,簡単な測度論の本なら,全て説明があるので前提知識はなくても良いでしょう. 参考になるページ本来はちゃんとした本を紹介したほうが良いかもしれません.しかし,数学科向けの本と工学向けの本では違うだろうし,自分に合った本を探してもらう方が良いと思うので,そのような紹介はしません.代わりに,参考になりそうなウェブサイトを貼っておきます.

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西谷達雄, 線形双曲型偏微分方程式 ---初期値問題の適切性--- (朝倉数学大系 10), 微分方程式その他岩見真吾/佐藤佳/竹内康博, ウイルス感染と常微分方程式 (シリーズ・現象を解明する数学), 共立出版 (2016). ギルバート・ストラング (著), 渡辺辰矢 (翻訳), ストラング --- 微分方程式と線形代数 --- (世界標準MIT教科書), 近代科学社 (2017). 小池茂昭, 粘性解 --- 比較原理を中心に --- (共立講座数学の輝き 8), 大塚厚二/高石武史 (著), 日本応用数理学会 (監修), 有限要素法で学ぶ現象と数理 --- FreeFem++数理思考プログラミング --- (シリーズ応用数理第4巻) 櫻井, 鉄也/松尾, 宇泰/片桐, 孝洋 (編), 数値線形代数の数理とHPC (シリーズ応用数理第6巻) 小高知宏, Cによる数値計算とシミュレーション小高知宏, Pythonによる数値計算とシミュレーション青山, 貴伸/蔵本, 一峰/森口, 肇, 最新使える! MATLAB 北村達也, はじめてのMATLAB 齊藤宣一, 数値解析 (共立講座数学探検 17) 菊地文雄, 齊藤宣一, 数値解析の原理 ―現象の解明をめざして― 杉原正顕/室田一雄, 線形計算の数理 (岩波数学叢書) 入門書としては「数学のかんどころ」シリーズがお勧めです。青木昇, 素数と2次体の整数論 (数学のかんどころ 15) 飯高茂, 群論, これはおもしろい (数学のかんどころ 16) 飯高茂, 環論, これはおもしろい (数学のかんどころ 17) 飯高茂, 体論, これはおもしろい (数学のかんどころ 18) 木村俊一, ガロア理論 (数学のかんどころ 14) 加藤明史, 親切な代数学演習新装版 —整数・群・環・体— 矢ヶ部巌, 数III方式ガロアの理論新装版 —アイデアの変遷を追って— 永田雅宜, 新修代数学新訂志賀浩二, 群論への30講 (数学30講) 桂利行, 群と環 (大学数学の入門 1. 代数学; 1) 桂利行, 環上の加群 (大学数学の入門 2. Amazon.co.jp: 新版ルベーグ積分と関数解析 (講座〈数学の考え方〉13) : 谷島賢二: Japanese Books. 代数学; 2) 桂利行, 体とガロア理論 (大学数学の入門 3. 代数学; 3) 志甫淳, 層とホモロジー代数 (共立講座数学の魅力第5巻) 中村亨, ガロアの群論 --- 方程式はなぜ解けなかったのか --- (ブルーバックス B-1684), 講談社 (2010).

k≧1であればW^(k, p)(Ω)⊂L^p(Ω)となる. さらにV^(k, p)(Ω)において部分積分を用いたのでW^(k, p)においてu_(α)はu∈L^p(Ω)のαによる弱導関数(∂^α)uである. ゆえに W^(k, p)(Ω)={u∈L^p(Ω)| ∀α:多重指数, |α|≦k, (∂^α)u∈L^p(Ω)} である. (完備化する前に成り立っている(不)等式が完備化した後も成り立つことは関数空間論で常用されている論法である. ) (*) ∀ε>0, ∃n_ε∈N, ∀n≧n_ε, ∀x∈Ω, |(u_n)(x)φ(x)-u(x)φ(x)| =|(u_n)(x)-u(x)||φ(x)| ≦||u_n-u||_(0, p)sup{|φ(x)|:x∈supp(φ)} <(sup{|φ(x)|:x∈supp(φ)})ε. ルベーグ積分と関数解析谷島. 離散距離ではない距離が連続であることの略証: d(x_m, y_n) ≦d(x_m, x)+d(x, y_n) ≦d(x_m, x)+d(x, y)+d(y, y_n) ∴ |d(x_m, y_n)−d(x, y)| ≦d(x_m, x)+d(y_n, y) ∴ lim_(m, n→∞)|d(x_m, y_n)−d(x, y)|=0. (※1)-(※3)-(※4)-(※5):ブログを参照されたい. ご参考になれば幸いです。読んでいただきありがとうございました。(2021年4月3日最終推敲) 5. 0 out of 5 stars 独創的・現代的・豊潤な「実解析と関数解析」 By 新訂版序文の人大類昌俊 (プロフあり) on September 14, 2013 新版では, [[ASIN:4480098895 関数解析]]としては必須の作用素のスペクトル分解の章が加わり, 補足を増やして, 多くの命題の省略された証明を新たに付けて, 定義や定理を問など本文以外から本文に移り, 表現も変わり, 新たにスペクトル分解の章も加わった. 論理も数式もきれいなフレッドホルムの交代定理も収録され, [[ASIN:4007307377 偏微分方程式]]への応用を増やすなど, 内容が進化して豊かになった. 測度論の必要性が「[[ASIN:4535785449 はじめてのルベーグ積分]]」と同じくらい分かりやすい. (これに似た話が「[[ASIN:476870462X 数理解析学概論]]」の(旧版と新訂版)444頁と445頁にある.

でも、それはこの本の著者谷島先生の証明ではなく、Vitaliによるものだと思います. Vitaliさんは他にもLebesgueの測度論の問題点をいくつか突きました. Vitaliさんは一体どういう発想でVitali被覆の定義にたどり着いたのか..... R^d上ではなく一般のLCH空間上で Reviewed in Japan on September 14, 2013 新版では, 関数解析としては必須の作用素のスペクトル分解の章が加わり, 補足を増やして, 多くの命題の省略された証明を新たに付けて, 定義や定理を問など本文以外から本文に移り, 表現も変わり, 新たにスペクトル分解の章も加わった. 論理も数式もきれいなフレッドホルムの交代定理も収録され, 偏微分方程式への応用を増やすなど, 内容が進化して豊かになった. その分も含めて理解の助けになる予備知識の復習が補充されていることもあり, より読みやすくなった. 記号表が広がり, 準備体操の第1章から既に第2章以降を意識している. 測度論の必要性が「はじめてのルベーグ積分」と同じくらい分かりやすい. 独特なルベーグ積分の導入から始まり, 他の本には必ずしも書かれていない重要な定義や定理が多く書かれている. 前半の実解析までなら, ルベーグ測度の感覚的に明らかな性質の証明, 可測性と可測集合の位相論を使った様々な言い換え, 変数変換の公式, 部分積分の公式, 微分論がある. 意外と計算についての例と問も少なくない. 外測度を開区間による被覆で定義して論理展開を工夫している. もちろん, すぐ後に, 半開区間でも閉区間でも本質は同じであり違いがε程度しかないことを付記している. やはり, 有界閉集合(有界閉区間)がコンパクトであることは区間の外測度が区間の体積(長さ)に等しいことを証明するには必須なようである. それに直接使っている. 見た目だけでも詳しさが分かると思う. 天下り的な論法が見当たらない. 微分論としては, 実解析の方法による偏微分方程式の解析において多用されている, ハーディ-リトルウッドの極大関数, ルベーグの微分定理, ルベーグ点の存在, のように微分積分法から直結していないものではなく, 主題は, 可微分関数は可積分か, 可積分なら不定積分が存在するか, 存在するなら可微分であり原始関数となるか, 微分積分の基本公式が成り立つか, である.

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