投影变换与多元函数的性质关系初探

 2023-06-03 02:06

论文总字数:7823字

摘 要

本文以多元函数的性质为基础,定义投影函数,探究它的投影函数的连续性、可导性、可积性。得出的结论为投影函数是连续的,可导的,在有限区间上是可积的。

关键词:投影函数,连续性,可导性,可积性

Abstract: In this paper, based on the properties of the multivariate function,we define the projection transformation,study it’s continuity ,conductivity, integrability,get the conclusion of the projection function is continuous, differentiable,and integrable on a finite interval.

Keywords: Projection function,Continuity, conductivity, integrability.

目 录

1引言 ………………………………………………………4

2 关于多元函数的连续性、可导性、可积性的一些相关结论………………4

3投影函数……………………………………………………5

4 投影函数的连续性……………………………………………………5

5 投影函数的可导性……………………………………………………6

6推论………………………………………………………6

7应用…………………………………………………7

结论……………………………………………………………………………10

参考文献……………………………………………………………11

致谢……………………………………………………………………12

1 引言

多元函数的性质是数学专业学习中的一个重点和难点,那么多元函数经过投影变换后,它的投影函数是否还具备多元函数的连续性、可导性、可积性呢?本文仅就二元函数的投影变换的投影函数的性质进行探究,得到了比较满意的结果。一般的多元函数的投影函数的讨论也可类似处理.

2 关于多元函数的连续性、可导性、可积性的一些相关结论

结论1 含参量反常积分在上一致收敛的充要条件是:对任一趋于的递增数列,函数项级数

在上一致收敛.

结论2 设级数绝对收敛,且其和等于,则任意重排后所得到的级数也绝对收敛亦有相同的和数.

结论3 若函数项级数在区间上一致收敛,且每一项都连续,则其和函数在上也连续.

结论4 若函数与其偏导数都在矩形区域连续,则

在上可微,且

结论5 若函数项级数在上每一项都有连续的导函数,为的收敛点,且在上一致收敛,则

结论6 若为上的连续函数,则在上可积.

3 投影函数

定义 设是定义在上的二元函数,若,无穷积分存在,则称

为在轴上的投影函数.

类似地,为在轴上的投影函数.

4 投影函数的连续性

定理1 无穷积分绝对收敛且关于一致收敛,又在上连续,则投影函数在上连续.

证 对于任意,存在区间,使得

由于

在上绝对收敛且关于一致收敛,所以和均收敛,且在上关于一致收敛.

由结论1 对任一递增且趋于的数列

由结论2得

在上一致收敛.由结论3得投影函数在上连续.由于是上任意一点,所以投影函数

在上连续.

类似地,投影函数在上连续.

5 投影函数的可导性

定理2 在上收敛,绝对收敛且关于一致收敛,又在上可导,则投影函数在上可导,且

证 对于任意,存在区间,使得,对任一递增且趋于的数列,令

,.

由结论4推得

,.

由在上一致收敛及结论1得

在上一致收敛.由结论2得

在上一致收敛,因此根据函数项级数的逐项求导定理,即得

所以投影函数在可导.由于是上任意一点,所以投影函数

在上可导.

类似地,投影函数在上可导.

6 推论 无穷积分绝对收敛且关于一致收敛,又在上连续,则投影函数在上可积.

7 应用

例1 函数,它的投影函数是否连续,可导,在区间上可积?

由题意易知

函数在上是连续的

当时,有

其他,,.

由上易知投影函数,在都是连续的.

由定理2知投影函数,在都是可导的.因为投影函数,在都是连续的,即在上必连续.因此投影函数,在上是可积的.

例2 设函数,试求它的投影函数,并说明投影函数是否

连续.

当或时,有.而当0lt;lt;1时,有

所以在轴上的投影函数为

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