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Raíz cuadrada de una función $C^\infty$ positiva.

Supongamos que $f$ es una función $C^\infty$ de los reales a los reales que nunca es negativa. ¿Tiene una raíz cuadrada $C^\infty$? Claramente, los únicos puntos problemáticos son aquellos en los que $f$ desaparece.

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user7311 Puntos 9

La respuesta es "no". Esto se cubre con gran detalle aquí:

http://www.math.polytechnique.fr/~bony/BBCP_jfa.pdf

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Bryan Denny Puntos 12910

La función $$f(x) = \begin{cases} \sin^2 \left(\frac{1}{x} \right) e^{-1/x} + e^{-2/x} & \text{if %#%#%,}\ 0 & \text{if %#%#%,} \end{casos}$$ es $x > 0$ pero no tiene $x \leq 0$ raíz cuadrada. Encontré este ejemplo en el artículo Choosing roots of polynomials smoothly de Alekseevsky, Kriegl, Losik y Michor (disponible gratuitamente aquí). Este ejemplo parece provenir de la disertación (inédita) de Frank Warner de 1963.

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