6 votos

Integral de un $L^2$ función

Mi problema es:

Dejemos que $f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}$ sea una función medible (con respecto a la medida de Lebesgue) que está en $L^2$ . Demuestre que la función

$$F(x)=\int_0^x f(t)\,dt$$

satisface $|F(x)-F(y)| \leq C|x-y|^{\frac{1}{2}}$

Realmente no sé por dónde empezar. Siento que es un poco porque $f(t)$ no se permite que crezca más rápido que $(x-t)^{-\frac{1}{2}}$ cerca de $x$ pero no sé cómo hacer nada con esto.

7voto

Davide Giraudo Puntos 95813

Es una consecuencia de la desigualdad de Cauchy-Schwarz: para $x,y\in\mathbb R$ tenemos $$|F(x)-F(y)|=\left|\int_{[x,y]}f(t)\cdot 1 dt\right|\leq \sqrt{\int_{[x,y]}f(t)^2dt}\sqrt{\int_{[x,y]}dt}\leq \sqrt{|x-y|}\lVert f\rVert_{L^2}.$$

2 votos

Tal vez un comentario que vale la pena mencionar es que no se puede utilizar el habitual $L^{2}(\mathbb{R})$ desigualdad de Cauchy-Schwarz, ya que la función constante $1$ no está en $L^{2}(\mathbb{R})$ . Pero, en cambio, para cada $x,y\in \mathbb{R}$ puede considerar $f$ y la función constante $1$ restringido a $[x,y]$ y la de Cauchy-Schwarz relacionada con $L^{2}([x,y])$ . Pero de todos modos, realmente no cambia nada, sólo es un detalle técnico.

0 votos

Estoy de acuerdo, debería precisar que trabajo para fijo $x$ y $y$ y demostrar que la constante $C$ no depende de ellos.

0 votos

¿Debo comprobar que $F(x)-F(y)$ ¿está bien definido?

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X