Chapter 5: Problem 7
Mit \(M:=\left\\{(x, y)^{t} \in \mathbb{R}^{2}: x
Short Answer
Step by step solution
Key Concepts
These are the key concepts you need to understand to accurately answer the question.
/*! This file is auto-generated */ .wp-block-button__link{color:#fff;background-color:#32373c;border-radius:9999px;box-shadow:none;text-decoration:none;padding:calc(.667em + 2px) calc(1.333em + 2px);font-size:1.125em}.wp-block-file__button{background:#32373c;color:#fff;text-decoration:none}
Learning Materials
Features
Discover
Chapter 5: Problem 7
Mit \(M:=\left\\{(x, y)^{t} \in \mathbb{R}^{2}: x
These are the key concepts you need to understand to accurately answer the question.
All the tools & learning materials you need for study success - in one app.
Get started for free
a) F眉r \(1<\operatorname{Re} \alpha<2\) existiert das Lebesgue-Integral \(\int_{0}^{\infty} \sin x / x^{\alpha} d x .\) Setzen Sie hier \(x^{-\alpha}=\Gamma(\alpha)^{-1} \int_{0}^{\infty} e^{-t x} t^{\alpha-1} d t\) und zeigen Sie mit Hilfe des Satzes von FUBINI: $$ \int_{0}^{\infty} \frac{\sin x}{x^{\alpha}} d x=\frac{\pi}{2 \Gamma(\alpha) \sin \pi \alpha / 2} $$ Gl. (*) gilt f眉r \(0<\operatorname{Re} \alpha<2\), wenn man die linke Seite als uneigentliches Riemann-Integral auffa脽t. b) Benutzen Sie die Methode aus a) zur Bestimmung der Integrale $$ F(t):=\int_{0}^{\infty} e^{-t x} \frac{\cos x}{x^{1 / 2}} d x, G(t):=\int_{0}^{\infty} e^{-t x} \frac{\sin x}{x^{1 / 2}} d x \quad(t>0) $$ und folgern Sie durch Grenz眉bergang \(t \rightarrow+0\) : $$ (R-) \int_{0}^{\infty} \frac{\cos x}{x^{1 / 2}} d x=(R-) \int_{0}^{\infty} \frac{\sin x}{x^{1 / 2}} d x=\sqrt{\frac{\pi}{2}} \text {. } $$
Ist \(X\) 眉berabz盲hlbar und \(\mathfrak{A}\) die von den endlichen Teilmengen von \(X\) erzeugte \(\sigma\)-Algebra 眉ber \(X\), so geh枚rt die Diagonale \(\triangle:=\\{(x, x): x \in X\\}\) nicht zu \(\mathfrak{A} \otimes \mathfrak{A}\), obwohl alle Schnitte von \(\triangle\) zu \(\mathfrak{A}\) geh枚ren. (Hinweis: Satz III.5.14.) F眉r die folgenden Aufgaben 1.4-1.6 gelten die Voraussetzungen und Bezeichnungen von Satz \(1.5 .\)
Ist \(t: \mathbb{R}^{p} \rightarrow \mathbb{R}^{p}\) eine orthogonale lineare Abbildung und \(f \in \mathcal{L}^{1}\left(\mu_{p}\right)\), so ist \((f \circ t)^{\wedge}=\hat{f} \circ t .\)
F眉r \(M \subset \mathbb{R}^{p}\) sei card \(M \in[0, \infty]\) die Anzahl der Elemente von \(M .\) Es gilt f眉r alle \(M \in \mathfrak{B}^{p}\) : Die Funktion \(x \mapsto \operatorname{card}\left((M+x) \cap \mathbb{Z}^{p}\right)\) ist Borel- me脽bar und $$ \beta^{p}(M)=\int_{[0,1[p} \operatorname{card}\left((M+x) \cap \mathbb{Z}^{p}\right) d \beta^{p}(x) $$ Ist also \(\beta^{p}(M)>1(\) bzw. \(<1)\), so existiert eine Borel-Menge \(A \subset\left[0,1\left[^{p}\right.\right.\) mit \(\beta^{p}(A)>0\), so \(\operatorname{da} \mathfrak{c a r d}\left((M+x) \cap \mathbb{Z}^{p}\right) \geq 2(\) bzw. \(=0)\) f眉r alle \(x \in A\). Entsprechendes gilt f眉r \(\lambda^{p}\) statt \(\beta^{p}\) (Bemerkung: Von H. STEINHAUS stammt folgendes Problem: Gibt es eine Menge \(M \subset \mathbb{R}^{p}\), so da脽 \(\operatorname{card}\left(t(M) \cap \mathbb{Z}^{2}\right)=1\) f眉r jede Bewegung \(t: \mathbb{R}^{2} \rightarrow \mathbb{R}^{2} ?-\) Es ist bekannt, da脽 keine beschr盲nkte Menge \(M \in \mathfrak{L}^{2}\) das Gew眉nschte leistet; s. J. BECK: On a lattice-point problem of \(H .\) Steinhaus, Stud. Sci. Math. Hung. 24, 263-268 (1989); s. auch P. KomJ脕TH: A latticepoint problem of Steinhaus, Quart. J. Math., Oxf. (2) 43, 235-241 (1992).)
Es seien \(X \subset \mathbb{R}^{p}\) offen und konvex und \(t: X \rightarrow \mathbb{R}^{p}\) stetig differenzierbar und \((D t)(c): \mathbb{R}^{p} \rightarrow \mathbb{R}^{p} \quad(c \in X)\) positiv definit. Dann ist \(t\) injektiv. (Hinweis: Sind \(a, b \in X, t(a)=\) \(t(b)\), so wende man f眉r festes \(y \in \mathbb{R}^{p}\) auf die Funktion \(\lambda \mapsto\langle t(a+\lambda(b-a)), y\rangle \quad(-\delta<\lambda<\) \(1+\delta\) ) den Mittelwertsatz an.)
What do you think about this solution?
We value your feedback to improve our textbook solutions.