作者herstein (翔爸)
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标题Re: [其他] legendre polynimal的完整性证明?
时间Wed May 25 02:35:08 2011
※ 引述《lyndon918 (灵顿918)》之铭言:
: 跪求版上大神
: 如何证明勒让德多项式的完整性?
: 查了几本原文书(boyce、 cullen、 kreyszig等)
: 发现都没有这个证明(正交性证明很常见,不知为何没有证明完整性)
: 很想知道如何证明@@
: 或者有大大知道应该查哪本书里会有
: 感激不尽!
: 附上完整性的定义:
: 考虑区间[a,b]上的一组正交特徵函数{P_n(x)},对一在区间中性质不比间断连续差的函数
: b N 2
: f(x),使得 lim S [f(x)- sigma(c_n P_n(x))]=0 恒成立,则称此正交特徵函数在
: N->OO a n=1
: [a,b]上具有完整性。 b
: S f P_n(x) dx
: a
: 其中c_n= -----------------
: b 2
: S P_n(x) dx
: -- a
:
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基本上这个完整的证明需要用到Weierstrass Approximation Theorem(任何定义在有界闭
区间上的函数都可以被多项式一致逼近)。任何片段连续的函数,跟连续函数的差异只有
一点点,所以你可以用连续函数逼近片段连续的函数。所以是做两个逼近。
假如你的f是原给定的函数,给一个正数ε,取一个连续函数g使得
b
∫ |f(x)-g(x)|^2 dx <ε^2/4
a
再利用多项式的稠密性可知,可以找到一个多项式p使得
max |g(x)-p(x)|< ε/2
x in [a,b]
所以你可以先证明这个定理对多项式对,接着证明此定理对连续函数对,最後再利用平方
积分的最小平方的性质(least square)证明对一般的函数对。
这证明应该在Hilbert and Courant的Method of Mathematical Physics有。
基本上其他直交函数的完备性证明都是类似於这种方法,而函数的逼近是利用
更广义的Stone-Weierstrass定理证明。
还有另外一种可以利用分析学上的一个技巧"Approximation of Identity"。
这也可以。
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◆ From: 169.237.31.142
1F:推 Lindemann :推,泛函的书基本上都会有这个证明(我是看控制系的书) 05/25 02:36
2F:推 newton2009 :'必'区间 -> '闭'区间 05/25 10:26
3F:推 lyndon918 :大感谢!!先推再来仔细研究XD 05/26 02:14
※ 编辑: herstein 来自: 128.120.178.219 (05/26 08:49)