<<
>>

1.1.1. Пример.

Построим бесконечно дифференцируемую функцию, положительную на заданном интервале и равную нулю вне этого интервала.

? Покажем сначала, что функция бесконечно дифференцируема (т.е.

имеет производные любого порядка) на . В точках это очевидно: если , то , если , то можно найти по правилам дифференцирования. При имеем

и т.д. Заметим, что производная любого порядка имеет вид

,

где некоторый многочлен от

и т.д.

В точке производные придется вычислять по определению производной:

(если пределы при слева и справа существуют и совпадают, то их общее значение и будет ).

Ищем

так как экспонента растет быстрее . Нашли .

Ищем

так как экспонента растет быстрее любого многочлена. Нашли .

Так можно найти при любом : если найдено, что , то

Нашли .

Итак, бесконечно дифференцируема во всех точках интервала .

Функции тоже бесконечно дифференцируемы во всех точках как сложные функции, составленные из бесконечно дифференцируемых звеньев (например, состоит из бесконечно дифференцируемых функций (как было показано) и ).

Поэтому произведение бесконечно дифференцируемых функций

бесконечно дифференцируема на . Это и есть искомая функция. Она положительна на интервале , так как

и равна нулю при .

<< | >>
Источник: ЭЛЕМЕНТЫ ВАРИАЦИОННОГО ИСЧИСЛЕНИЯ И ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ (Учебное пособие). 2003

Еще по теме 1.1.1. Пример.: