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¿Por qué una distribución armónica es una función?

Quiero saber cómo se demuestra: ``Si para una distribución $T$ sostiene que $\Delta T$ =0, entonces $T$ es una función armónica (véase Página del libro de Donoghue con el Teorema )''.

En la prueba de este libro no entiendo la última frase, puede alguien explicarlo: ``Se deduce que $S$ es un $C^\infty$ -función en la bola...

(¿Cómo se deduce de la convolución $E_1 * \Delta S =0$ en esa bola que $S$ es un $C^\infty$ en esa bola).

Con una distribución en este caso se entiende un funcional lineal sobre $C^\infty(\mathbb{R}^d)$ (por ejemplo, no es una distribución templada).

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Drealmer Puntos 2284

Dado que los operadores diferenciales son "locales", incluso en las distribuciones, podemos multiplicar una distribución armónica dada por una función de corte suave para que esté soportada de forma compacta, por lo tanto templada, y satisfaga $\Delta u=f$ con $f$ otra distribución con soporte compacto, idéntica $0$ en una bola grande. Entonces todo lo que está a la vista es una distribución templada, por lo que se pueden utilizar las transformadas de Fourier...

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W van Z Puntos 6

Respuesta corta: Tal y como comenta Vobo, en realidad no hay ningún problema (simplemente lo he pasado por alto). La afirmación se desprende de la igualdad $S= E_1 * \Delta S + E_2 * \Delta S$ .

Comentario más largo sobre la respuesta: Así que básicamente hay múltiples puntos de vista sobre la afirmación. Uno puede demostrar que una distribución armónica es una función armónica sin ningún conocimiento de las distribuciones templadas o de las transformadas de Fourier. Sin embargo, con estos conocimientos -como comenta Paul Garrett- se puede demostrar un poco más. En el caso $T$ mismo está templado se puede demostrar realmente que $T$ es un polinomio (véase por ejemplo Demuestre que las únicas distribuciones templadas que son armónicas son los polinomios armónicos ).

De hecho, se demuestra que el apoyo de $\mathcal F(T)$ (la transformada de Fourier de $T$ ) es $\{0\}$ lo que implica que $\mathcal F(T)= \sum_{\alpha : |\alpha| \le k} c_\alpha \partial^\alpha \delta_0$ . Aplicando la inversa de Fourier encontramos que

$T= \sum_{\alpha :|\alpha|\le k} d_\alpha x^\alpha $

(como $\mathcal F \mathbb 1 = \delta_0$ y $\mathcal F x^\alpha = (-1)^\alpha \delta^\alpha$ ), donde $d_\alpha = (-1)^\alpha c_\alpha$ .

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