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デルタ関数に関する証明
ガウス型関数によるδ関数表示: √(1/2πε)exp(-x^2/2ε) のε→0の極限をとったものがδ(x) となることを用いて、 δ(f(x))=Σ δ(x-α)/|f´(α)| となることを示すのですがそれがよく分かりません。 ここでαはf(x)=0を満たすゼロ点で Σはそのαがあるだけ足し合わせているものです。 見にくくてすいません。 テイラー展開か何かを使うらしいのです。 よろしくお願いします。
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- YHU00444
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>その次の項でヒントその2を用いて証明が出来そうですが >f´´(α)(x-α)^2/2!以降の項が消えません。 「消えません」って、あなたご自分で質問に書いてらっしゃるじゃないですか。 >(1/2πε)exp(-x^2/2ε)の『ε→0の極限をとったもの』がδ(x) >なることを用いて、 って。(だから国語力は大事なんだよねぇ……) とりあえず、「nが偶数:ε^(n/2)√(2πε)」はオーダーとしては合っているので、これがε→0の極限をとったときにどうなるかを考えてみてください。 ※ちなみにヒント1の積分は、ガンマ関数を使って(2ε)^(m+1/2)*Γ(m+1/2)ですから(ただしmはn=2mとなる非負の整数)、(2m-1)*…*3*1*ε^m√(2πε)となります。(もっともεのオーダーが解れば良い話ではある)
- YHU00444
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ヒントその1:h(x)*exp(-x^2/2ε)の積分[-∞,∞]を、h(x)=x^n(nは0および自然数)について解いてみましょう。 その2:δ(ax)=δ(x)/|a|となることを示してください。 その3:f(x)をαのまわりでテーラー展開するとどのように書けるでしょうか? p.s.「現代工学のためのデルタ関数入門」は親しみやすいのでお勧め
補足
さっそくの回答ありがとうございます。 ヒントを元にやってみたのですが、 その3での展開をすると f(x)=f(α)+f´(α)(x-α)+f´´(α)(x-α)^2/2!+・・・・ という風になり、f(α)=0、 その次の項でヒントその2を用いて証明が出来そうですが f´´(α)(x-α)^2/2!以降の項が消えません。 ヒントその1はどう使うのか分かりません。これは nが奇数:0 nが偶数:ε^(n/2)√(2πε) でいいですか??