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




 
 a question from Sbornik Zadach (Vladimirov, UMF)
Сообщение15.06.2011, 08:16 
Аватара пользователя
Hello,
I am sorry for writing in english. My russian is not enough to write in russian.
I have a question from the sbornik zadach of Vladimirov. It is this:

Evaluate the limit : $ \frac{e^{i x t}}{x-i 0} $ as $ t \to \infty $ in the space of generalized functions. The result is $ 2 \pi i \delta(x) $. As a hint, they say to use Sohotskii forumla, which is given in Vladimirov's uravneniya mat. fiz. book. of which I read all relevant sections and understand how it goes but, I would like a detailed solution if possible, since i would like to understand his (Vladimirov, and others) reasoning.

Sorry for the english. I can read your replies in russian, and thanks in advance.

 
 
 
 Re: a question from Sbornik Zadach (Vladimirov, UMF)
Сообщение15.06.2011, 10:01 
berbas в сообщении #458229 писал(а):
$ \frac{e^{i x t}}{x-i 0} $

sorry what's the $x-i 0$ ?

 
 
 
 Re: a question from Sbornik Zadach (Vladimirov, UMF)
Сообщение15.06.2011, 10:31 
Аватара пользователя
$\frac{1}{x- i 0} $ term is given by the Sohotskii formula as
$\lim_{\epsilon \to 0 } \frac{1}{x-i \epsilon} = \pi i \delta(x) + \mathcal{P} \frac{1}{x} $
where
$\mathcal{P} \frac{1}{x} $ acts according to the formula $ (\mathcal{P} \frac{1}{x} , \phi) = Vp. \displaystyle \int \frac{\phi(x)}{x}  \, dx $.

 
 
 
 Re: a question from Sbornik Zadach (Vladimirov, UMF)
Сообщение15.06.2011, 11:56 
Как с Сохоцким -- не знаю (там в любом случае придётся как-то бороться с этим главным значением), а вот как в лоб: $$\int\limits_{-R}^R\dfrac{e^{ixt}\varphi(x)}{x-i\varepsilon}\,dx=\varphi(0)\int\limits_{-R}^R\dfrac{1}{x-i\varepsilon}\,dx+\varphi(0)\int\limits_{-R}^R\dfrac{e^{ixt}-1}{x-i\varepsilon}\,dx+\int\limits_{-R}^R\dfrac{e^{ixt}(\varphi(x)-\varphi(0))}{x-i\varepsilon}\,dx\ \mathop{\longrightarrow}\limits_{\varepsilon\to+0}$$ $$\mathop{\longrightarrow}\limits_{\varepsilon\to+0}\ \varphi(0)\cdot i\pi+\varphi(0)\int\limits_{-R}^R\dfrac{e^{ixt}-1}{x}\,dx+\int\limits_{-R}^Re^{ixt}\dfrac{\varphi(x)-\varphi(0)}{x}\,dx\,.$$ Теперь при $t\to+\infty$ третье слагаемое стремится к нулю по лемме Римана, а второе -- это $$i\,\varphi(0)\int\limits_{-R}^R\dfrac{\sin(xt)}{x}\,dx=i\,\varphi(0)\int\limits_{-Rt}^{Rt}\dfrac{\sin(y)}{y}\,dy\ \mathop{\longrightarrow}\limits_{t\to+\infty}\ i\,\varphi(0)\int\limits_{-\infty}^{+\infty}\dfrac{\sin(y)}{y}\,dy=i\,\varphi(0)\cdot\pi\,.$$

Да, а при $t\to-\infty$ общий ответ получится, соответственно, нулевым.

 
 
 
 Re: a question from Sbornik Zadach (Vladimirov, UMF)
Сообщение15.06.2011, 13:21 
Аватара пользователя
спасибо большое. you have been very helpful.

 
 
 [ Сообщений: 5 ] 


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