作者math1209 (人到无求品自高)
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标题Re: [分析] Weirestrass逼近原理
时间Tue Jan 19 13:20:10 2010
※ 引述《Lindemann (nam myo horen ge kyo)》之铭言:
: 昨天念着念着就不小心看到这个定理了>_<
: 就看这本书有提到 微积分纵横谈 沈燮昌 邵品琮
: 我是还停留在高微的level啦,就记得很久很久前实变念到好像有一个叫做Fatou定理?
: 接下来我就.... 实变挂了><
: 有人可以说一下p258-p.259 Weierstrass第一第二这个定理证明的证明的精神
: 我不太能掌握这本书的证明
: 还有Weierstrass逼近这个定理实用吗???
: 用一个任意多项式去逼近一个函数,奇怪为什麽这多项式是无穷级数?
: 还有有Fourier级数又称之"三角"多项式?
微积分纵横谈-沈燮昌,邵品琮. 的确是一本好的科普书籍。至於你提到的 Fatou's
lemma 应该与你要谈论的逼近定理无关。我们有许许多多不同类型的逼近定理,而
以 Weierstrass 逼近定理较为出名。而你问到第一与第二定理,关於这一点请翻
阅 Mathematical Analysis-T.M.Apostol, 第十一章部分: 里头提及了该怎麽使用
第二定理证明第一定理 (事实上这两个定理不难看出是等价的…).
当我们谈论到 Weierstrass 逼近定理时,往往指的是第一定理。这个第一与第二
的名称就无须太在意了。较需要知道的还有 Stone-Weierstrass 定理 (1937,48).
昨天在你写的文章之下,我们谈及了一些数学史,我提到了在某种意义上来看:
Stone-Weierstrass 定理 (1937) 会与 Fourier 的看法 (1807) 等价。
这是基於我们得找到一个适当的 Algebra. (请参考 Rudin 的高微名着) 而此适当
的 Algebra 的其中特例就是正余弦函数的线性组合。不过由於当时 Weierstrass
逼近定理的证明是来自 Weierstrass 对於 Heat Kernel 的研究,因此是否能跳脱
heat, 而在 19 世纪末去得到此 Weierstrass 逼近定理就很难说了(我的意思是指
要隔多少年才会被发现?) 此段我还有很多话想说,只是我文章改来改去,觉得这
话要说的完整就得建立在一堆不确定的假设之下,而且意义也不大,就不多说了…
当然,以现在的眼光来看 Weierstrass 逼近定理的方法有很多种,例:
(1) Principles of Mathematical Analysis—Walter Rudin, pp. 159-160.
(2) Mathematical Analysis—T.M. Apostol, p. 322.
(3) The Elements of Real Analysis—Robert G. Bartle, pp. 171-172.
(4) Introduction to Approximation Theory—E.W. Cheney, pp. 67-68.
(5) Partial Differential Equations—Fritz-John, pp. 209-213. (Exercise 1).
等方法。
最後你提到那两段文字:为什麽这多项式是无穷级数? 与 Fourier 级数又称之"三角"
多项式? 第一个问题: 我不确定你是哪里看来的。第二问题通常会称为三角级数。而
会称为三角,这应该是说明 Fourier 当初考虑的仅仅是正余弦函数的 (无穷)线性组
合。
NOTE.
(0) 上头提到了 1937, 48. 这是指在 1937 时先给了证明,而在 1948 年 Stone 自
己又给了一个简化的证明。
(1) 这由 Landau 引进,蛮接近 (5), 也涉及了 convolution 与 Dirac sequence.
(2) Fejer 定理的应用 (於 Fourier Series).
(3) 这是来自 Bernstein (1912) Polynomials.
(4) 这来自算子理论。(与 (3) 有些关系…)
(5) 这来自 Heat kernel. (Weierstrass)
此外,我写过一篇关於这方面的数学资料文件。需要的话,私底下写封信给我。里面
有一些数学应用。
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※ 编辑: math1209 来自: 220.133.4.14 (01/19 13:56)
1F:推 tryitredboy :好文 01/19 14:36
2F:推 Lindemann :大推,感谢math1209大大,我回一篇废文好了>< 01/19 14:54
3F:推 k6416337 :原PO真的很强耶! 01/19 22:30
4F:→ k6416337 :不知道怎样才能读得像原PO这样 我的休闲就只是看动画 01/19 22:31