Matematické Fórum


1. 8. 2026 (L) Fórum bude brzy uzavřeno 😿

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 04. 01. 2023 21:03

check_drummer
Příspěvky: 5578
Reputace:   106 
 

Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

Ahoj,
úlohu formuluji co nejjednodušeji, asi půjde zobecnit:
Nechť  A je uzavřený interval konečné délky, f je nějaká (búno nezáporná) funkce z A do [mathjax]\mathbb{R}[/mathjax], g je libovolná bijekce množiny A.
Uvažujme následující určité integrály (např. Lebesgueovy, ale lze uvažovat i jiné):
[mathjax]I_1 := \int_{A}{f(x) \,\mathrm{d}x}[/mathjax]
[mathjax]I_2 := \int_{A}{f(g(x)) \,\mathrm{d}x}[/mathjax]

V jakém případě (pro libovolné funkce f,g popsané výše) platí následující tvrzení?:
A) Pokud je [mathjax]I_1[/mathjax] nebo [mathjax]I_2[/mathjax] konečný, pak i druhý integrál konečný a je [mathjax]I_1=I_2[/mathjax].
B) Pokud jsou oba integrály [mathjax]I_1[/mathjax], [mathjax]I_2[/mathjax] konečné, pak je [mathjax]I_1=I_2[/mathjax].

Tj. A) je silnější tvrzení než B).


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

  • (téma jako nevyřešené označil(a) check_drummer)

#2 04. 01. 2023 22:24

Bati
Příspěvky: 2469
Reputace:   192 
 

Re: Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

check_drummer napsal(a):

g je libovolná bijekce množiny A.

Co tim presne myslis?

Offline

 

#3 04. 01. 2023 22:47 — Editoval osman (06. 01. 2023 10:40)

osman
Příspěvky: 246
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

↑ check_drummer:
Ahoj, když vezmu např.

[mathjax]A=<0;1>[/mathjax], [mathjax]f(x)=x^{3},[/mathjax]  [mathjax]g(x)=-x[/mathjax]

oprava:  [mathjax]g(x)=1-x[/mathjax], aby to byla bijekce, díky ↑ check_drummer:

tak mi vychází, že [mathjax] g(x)[/mathjax] by asi měla být rostoucí.

Ale  to nebude stačit, když bude třeba [mathjax]g(x)=x^{2}[/mathjax], taky to nefunguje.


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#4 05. 01. 2023 08:06

check_drummer
Příspěvky: 5578
Reputace:   106 
 

Re: Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

↑ osman:
g(x)=-x brát nemůžeš, to nebude bijekce.
Ale je pravda,že když vezmeš [mathjax]g(x)=x^{2}[/mathjax], tak to nezafunguje.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#5 05. 01. 2023 08:06

check_drummer
Příspěvky: 5578
Reputace:   106 
 

Re: Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

↑ Bati:
Ahoj, zobrazení z A do A, které je prosté a na.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#6 05. 01. 2023 08:09

check_drummer
Příspěvky: 5578
Reputace:   106 
 

Re: Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

Tak ještě přece jenom, zda neplatí alespoň toto:
C) Pokud je [mathjax]I_1[/mathjax] nebo [mathjax]I_2[/mathjax] konečný, pak i druhý integrál konečný.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#7 05. 01. 2023 09:50

Bati
Příspěvky: 2469
Reputace:   192 
 

Re: Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

↑ check_drummer:
To tezko, napr. [mathjax]\int_0^1x^{-\frac12}[/mathjax] a [mathjax]g(x)=x^2[/mathjax].
V tom druhem integralu mas v podstate jinou miru [mathjax]\frac{dx}{g'(x)}[/mathjax], coz se shoduje s [mathjax]dx[/mathjax] jen kdyz [mathjax]g(x)=x+c[/mathjax].

Offline

 

#8 05. 01. 2023 19:39

check_drummer
Příspěvky: 5578
Reputace:   106 
 

Re: Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

↑ Bati:
Sice ta funkce není definovína na celém A, ale mám takový pocit, že kdybychom ji v 0 dodefinovali libovolně, že to na věci nic nezmění...

A co:
D) Pokud [mathjax]I_1[/mathjax] nebo [mathjax]I_2[/mathjax] existuje, pak i druhý integrál existuje.
E) Pokud je funkce f omezená, pak pokud [mathjax]I_1[/mathjax] nebo [mathjax]I_2[/mathjax] existuje, pak i druhý integrál existuje.

Ale nevím, zda to není triviální a zda neexistují ty integrály (Lebesgue) vždy. (Pokud je integrál roven nekonečnu, tak to také chápu tak, že existuje.)


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#9 06. 01. 2023 11:06 — Editoval osman (06. 01. 2023 11:07)

osman
Příspěvky: 246
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Úvahy o rovnosti integrálů na množině s bijekcí

↑ check_drummer:
Pořád mám pocit, že když se bijekce [mathjax]g(x)[/mathjax] vyrobí přiměřeně ošklivá, nemusel by [mathjax]I_{2}[/mathjax] existovat. Třeba pro Newtonův integrál by myslím stačllo definovat

[mathjax]g(\frac{1}{p})=\frac{1}{p+1}[/mathjax] ,   [mathjax]g(\frac{1}{p+1})=\frac{1}{p}[/mathjax] pokud [mathjax]p[/mathjax] je (liché) prvočíslo
[mathjax]g(x)=x[/mathjax] pro ostatní [mathjax]x\in <0;1>[/mathjax]

a klidně může být [mathjax]f(x)=x[/mathjax]

Nevím, jestli jde vymyslet něco podobného pro L-integrál, ten bude asi hodně otužilý.


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson