Re: [微積] 請教台大102微積分一題
※ 引述《znmkhxrw (QQ)》之銘言:
: 標題: Re: [微積] 請教台大102微積分一題
: 時間: Sat Mar 30 16:29:19 2013
: a ε
: ∫ f(t) ───── dt ---(*)
: 0 ε^2 + t^2
:
: a/ε 1
: = ∫ f(εt) ──── dt ---(**)
: 0 1 + t^2
:
: f bdd,by comparison with Mε/(ε^2 + t^2), lim (*) exists, denoted by F(ε)
: a→∞
: (M是│f│的界)
:
: 所以 lim (**) = F(ε)
: a→∞
: a 1
: 而且 lim ∫ f(εt) ──── dt 也會是F(ε) (這部分自己證一下)
: a→∞ 0 1 + t^2
:
: 題目是要問 lim F(ε)是否存在,而且是多少
: ε→0
:
: 推 keroro321 :|f(x)-f(0)| 積分成2區控制 [0,δ],[δ,∞] (ε估) 03/30 16:54
初微的做法就是要拆兩段... 只是拆的方法跟ε有關
∞ f(εt)
承襲 z 大, 所求 = lim G(ε) where G(ε) = ∫ ───── dt
-∞ 1+t^2
要證 lim G(ε) = πf(0), 就是對每個η> 0 都有ζ> 0
使 | G(ε) - πf(0) | < η whenever ε< ζ
為了方便先假設 f(0) = 0, 證完後可輕易推得 f(0) 非 0 的 case
---------------------------------------------------------
把瑕積分 G(ε) 拆成中間和尾巴兩部分, 以δ為分段點
中間要接近 πf(0) = 0, 尾巴則是要讓它夠小, 具體說就是小於 η/2
∞ f(εt) ∞ M ∞ M
|右尾巴| = |∫ ──── dt | ≦ ∫ ─── dt < ∫ ── dt = M/δ, 左尾巴同
δ 1+t^2 δ 1+t^2 δ t^2
可以令分段點δ = 4M/η, 則 |左尾巴 + 右尾巴| < 2M/δ = η/2
---------------------------------------------------------
δ f(εt)
接著ζ要夠小, 也就是ε夠小, 讓 | 中間 | = | ∫ ──── dt | < η/2
-δ 1+t^2
因 f 連續, 存在 ζ' 使 | f(x) | < η/2π whenever |x| < ζ'
令 ζ = ζ'/δ = ηζ'/4M 即可
則 whenever ε< ζ, |t| ≦ δ
|εt| < ζδ = ζ' , | f(εt) | < η/2π
δ f(εt) δ dt
| ∫ ──── dt | < η/2π ∫ ─── < η/2
-δ 1+t^2 -δ 1+t^2
∞ f(εt)
| G(ε) | = | ∫ ──── dt | = |左尾巴 + 右尾巴 + 中間| < η
-∞ 1+t^2
--
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推
04/03 00:27, , 1F
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04/03 00:29, , 5F
04/03 00:29, 5F
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完整討論串 (本文為第 3 之 5 篇):