Via volledige inductie: voor n=1 klopt het, stel dat Vn = Jn dan:
[wiskunde] lineaire operator
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 4.246
[wiskunde] lineaire operator
Via volledige inductie: voor n=1 klopt het, stel dat Vn = Jn dan:
\( V_{n+1}f(t) = \int_a^t \frac{(t-s)^n}{n!} f(s) \mbox{d}s = \int_a^t \frac{t-s}{n} \frac{(t-s)^{n-1} } {(n-1)!} \mbox{d}s = \int_a^t \int_s^t \frac{1}{n} \frac{(t-s)^{n-1} } {(n-1)!} f(s)\ \mbox{d}b\ \mbox{d}s = \)
\( \int_a^t \frac{1}{n} \int_a^b \frac{(t-s)^{n-1} } {(n-1)!} f(s)\ \mbox{d}s\ \mbox{d}b = \int_a^t \frac{1}{n} J^n f(b)\ \mbox{d}b= \frac{1}{n} J(Jf) = \frac{1}{n} J^{n+1}f \)
Hoe kom ik van de 1/n af?Quitters never win and winners never quit.
- Berichten: 7.556
Re: [wiskunde] lineaire operator
Twee typfoutjes:
Maar ik zie niet helemaal wat je na het 4e gelijkheidsteken doet. Je wisselt de integratievolgorde, maar past ook de grenzen aan?
En die b als integratievariabele, heeft die iets te maken met de b in je grens (dus met de b uit het interval [a,b])?
moet zijn\( \int_a^t \frac{t-s}{n} \frac{(t-s)^{n-1} } {(n-1)!} \mbox{d}s\)
\( \int_a^t \frac{t-s}{n} \frac{(t-s)^{n-1} } {(n-1)!}f(s) \mbox{d}s\)
Moet zijn\( \frac{1}{n} J(Jf) \)
\( \frac{1}{n} J^n(Jf) \)
Maar ik zie niet helemaal wat je na het 4e gelijkheidsteken doet. Je wisselt de integratievolgorde, maar past ook de grenzen aan?
\(\int_s^t\)
wordt \(\int_a^b\)
?En die b als integratievariabele, heeft die iets te maken met de b in je grens (dus met de b uit het interval [a,b])?
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -
- Niels Bohr -
-
- Berichten: 7.068
Re: [wiskunde] lineaire operator
Ik kom er niet uit, maar misschien helpt deze poging op de een of andere manier...
Te bewijzen:
Ik zou hier beginnen:
Te bewijzen:
\((V_{n+1} f)(t) = (J^{n+1} f)(t)\)
Ik zou hier beginnen:
\((J^{n+1} f)(t) = J ((J^n f)(t)) = \int_{a}^{t} (J^n f)(s) ds = \int_{a}^{t} (V_n f)(s) ds = \int_{a}^{t} \int_{a}^{s} \frac{(s - b)^{n-1}}{(n-1)!} f(b) db \ ds\)
Er zal dus moeten gelden:\( \int_{a}^{s} \frac{(s - b)^{n-1}}{(n-1)!} f(b) db = \frac{(t - s)^n}{n!} f(s) \)
Ik zie niet hoe de linker kant ooit een \(t\) oplevert.-
- Berichten: 4.246
Re: [wiskunde] lineaire operator
Zeer interessant, ik zie ook niet hoe dat kan kloppen, maar kan je ook zien wat er fout gaat in mijn afleiding?Phys schreef:Twee typfoutjes:
moet zijn
\( \int_a^t \frac{t-s}{n} \frac{(t-s)^{n-1} } {(n-1)!}f(s) \mbox{d}s\)
Ik zou hier beginnen:
\((J^{n+1} f)(t) = J ((J^n f)(t)) = \int_{a}^{t} (J^n f)(s) ds = \int_{a}^{t} (V_n f)(s) ds = \int_{a}^{t} \int_{a}^{s} \frac{(s - b)^{n-1}}{(n-1)!} f(b) db \ ds\)Er zal dus moeten gelden:
\( \int_{a}^{s} \frac{(s - b)^{n-1}}{(n-1)!} f(b) db = \frac{(t - s)^n}{n!} f(s) \)Ik zie niet hoe de linker kant ooit een \(t\) oplevert.
Quitters never win and winners never quit.
-
- Berichten: 7.068
Re: [wiskunde] lineaire operator
Deze stap volg ik niet:
edit: oh... stiekem toch wel... Het wisselen van de integraties in de volgende stap zie ik niet. De vervanging van de binneste integraal door \(J^n\) ook niet trouwens.
\(\int_a^t \frac{t-s}{n} \frac{(t-s)^{n-1} } {(n-1)!} f(s) \mbox{d}s = \int_a^t \int_s^t \frac{1}{n} \frac{(t-s)^{n-1} } {(n-1)!} f(s)\ \mbox{d}b\ \mbox{d}s\)
edit: oh... stiekem toch wel... Het wisselen van de integraties in de volgende stap zie ik niet. De vervanging van de binneste integraal door \(J^n\) ook niet trouwens.
-
- Berichten: 4.246
Re: [wiskunde] lineaire operator
Ik heb 'm denk ik:
\( V_{n+1}f = \int_a^t \frac{(t-s)^n}{n!}\ f(s)\ \mbox{d}s = \left[ Jf(s) \frac{(t-s)^n}{n!} \right] _a^t + \int_a^t \frac{(t-s)^{n-1}}{(n-1)!)}\ Jf(s) \mbox{d}s = V_n(Jf) = J^n (Jf) =J^{n+1}f \)
Quitters never win and winners never quit.
-
- Berichten: 7.068
Re: [wiskunde] lineaire operator
Daar heb ik mijn twijfels bij. Ik twijfel namelijk of je partiele integratie wel goed toepast. De operator \(J\) levert namelijk niet de primitieve, maar een integraal met ingevulde grenzen. Waarom ik denk dat het daardoor verkeerd gaat, wil ik met het volgende laten zien:
\(\int_a^t x^2 dx = [\frac{1}{3} x^3]_a^t = \frac{1}{3} t^3 - \frac{1}{3} a^3\)
Nu met partieel en primitieve:\(\int_a^t x \cdot x dx = [x \cdot \int x dx]_a^t - \int_a^t 1 \cdot \int x dx \ dx = [x \cdot \frac{1}{2} x^2]_a^t - \int_a^t \frac{1}{2} x^2 dx = [\frac{3}{6} x^3]_a^t - [\frac{1}{6} x^3]_a^t = [\frac{1}{3} x^3]_a^t = \frac{1}{3} t^3 - \frac{1}{3} a^3\)
Nu met ingevulde grenzen:\(\int_a^t x \cdot x dx = [x \cdot \int_a^t x dx]_a^t - \int_a^t 1 \cdot \int_a^t x dx \ dx = [x [\frac{1}{2} x^2]_a^t]_a^t - \int_a^t [\frac{1}{2} x^2]_a^t dx = [x \cdot \frac{1}{2} (t^2 - a^2)]_a^t - \int_a^t \frac{1}{2} (t^2 - a^2) dx = \)
\((t-a) \cdot \frac{1}{2} (t^2 - a^2) - (t-a) \cdot \frac{1}{2} (t^2 - a^2) = 0\)
-
- Berichten: 4.246
Re: [wiskunde] lineaire operator
Dat klopt niet het moet zijn:EvilBro schreef:Nu met ingevulde grenzen:
\(\int_a^t x \cdot x dx = [x \cdot \int_a^t x dx]_a^t - \int_a^t 1 \cdot \int_a^t x dx \ dx =// \)
\(\int_a^t x \cdot x dx = [x \cdot \int_a^x x dx]_a^t-...\)
volgens de hoofdstelling van de integraalrekening, zie hier.Quitters never win and winners never quit.