Problem 1.
证明e−x2 是S 函数.
证明.
(i)e−x2∈C∞
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由求导的乘积法则我们可以知道:
故e−x2的任意阶导数存在,即e−x2∈C∞.
(ii) 对∀α,β有:supx∈R∣xαDβf(x)∣<c(α,β)
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而对于xke−x2,我们可知:
则
故
综上我们可知:e−x2是S函数.
∎
Problem 2.
设P(ξ),Q(ξ) 皆为常系数多项式,证明以下各个命题等价:
(1)φ(x)∈S;
(2) 对任意P(ξ),Q(ξ),P(x)Q(D)φ∈S;
(3) 对任意P(ξ),Q(ξ),Q(D)[P(x)φ(x)]∈S.
证明.
由于P(ξ),Q(ξ) 皆为常系数多项式,故我们可设P(x)=∑k=0makxk,Q(x)=∑k=0nbkxk.
(I) (1)⇒(2)
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而由于ψ(x)∈S,故∃mk>0,使得∣xkψ(x)∣<mk,则
故P(x)Q(D)φ(x)∈S.
(II) (2)⇒(3)
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其中Q(D)=∑∣β∣≤kbβDβ,(γβ) 为组合系数,DγP(x) 是P(x) 的γ 阶导数(仍为多项式 ).
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(III) (3)⇒(1)
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