2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Сгладить функцию
Сообщение03.06.2021, 13:51 
Доброго времени суток!
Есть такая функция $f(x)=x(1-x) \chi_{[0,1]}(x)$. Она непрерывная, но в точках $0$ и $1$ не дифференцируема.
Изображение
Есть ли какой-нибудь стандартный способ изменить эту функцию в окрестностях $(-\varepsilon,\varepsilon)$ и $(1-\varepsilon,1+\varepsilon)$ так, чтобы полученная функция была хотя бы один раз дифференцируемой.

 
 
 
 Re: Сгладить функцию
Сообщение03.06.2021, 15:54 
Аватара пользователя
Возвести в квадрат.

 
 
 
 Re: Сгладить функцию
Сообщение03.06.2021, 16:04 
Можно продифференцировать, сделать в точках разрыва линейный переход и проинтегрировать обратно.

 
 
 
 Re: Сгладить функцию
Сообщение03.06.2021, 16:26 
Аватара пользователя
Попробовать использовать вот это .

 
 
 
 Re: Сгладить функцию
Сообщение03.06.2021, 17:42 
Можно было бы свернуть с чем-нибудь финитным и гладким, но тогда значения вне указанных окрестностях изменятся.
А в общих чертах, для чего это нужно?

 
 
 
 Re: Сгладить функцию
Сообщение03.06.2021, 18:02 
meshok, вам явно стоит привести критерии, определяющие допустимые изменения, иначе возможных вариантов будет слишком много.

 
 
 
 Re: Сгладить функцию
Сообщение04.06.2021, 11:56 
Всем спасибо за подсказанный инструментарий.
Функция, которая указана в моем стартовом сообщении, обладает тем свойством, что она неотрицательна, она интегрируема, её производная интегрируема, её вторая производная и интегрируема, и ограничена, и в то же самое время, такой интеграл $$A=\int\limits_{\mathbb{R}}\frac{1}{f(x)}\left(\frac{df(x)}{dx}\right)^2dx $$ расходится.
Но загвоздка в том, что если читать свойства указанной функции с конца (а так и стоит задача), то из ограниченности и интегрируемости второй производной автоматически следует непрерывность и даже липшицевость первой, а в этом примере это не так. Среди каких-нибудь стандартных функций такую найти не удалось. Я и подумал: взять такую параболу, затем намножить счетное число экземпляров: каждый следующий экземпляр будет сглажен все ближе к краю (за счет этого добиться увеличения интеграла $(A)$ для каждого последующего экземпляра) и будет ниже и уже (чтобы сохранить интегрируемость всех производных), и расставить эти все экземпляры на вещественной оси - это и будет сооружаемая функция.
Получилось сгладить, как советовали, через линейный переход и интегрирование, но от сглаживания появляются другие проблемы.

 
 
 [ Сообщений: 7 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group