Главная > Эллиптические дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

7.4. Цепное правило

Пополним основные правила слабого дифференцирования следующим простым цепным правилом.

Лемма 7.5. Пусть Тогда композиция

До казательство. Пусть а последовательности соответственно. Тогда для имеем

Некоторая подпоследовательность последовательности которую мы обозначим также через , сходится почти всюду в а так как функция непрерывна, то и последовательность сходится к почти всюду в Поэтому последний интеграл стремится к нулю в силу теоремы о мажорированной сходимости. Следовательно, последовательности сходятся к соответственно, а это и означает, что

Определим положительную и отрицательную часта функции и следующими равенствами:

Ясно, что Из леммы 7.5 можно получить следующее правило дифференцирования этих функций.

Лемма Тогда и

Доказательство. Для определим функцию

Применяя к ней лемму 7.5, имеем

для всех Устремляя получаем

что и доказывает (7.20) для и. Остальные утверждения следуют из равенств

Лемма 7.7. Пусть и Тогда почти всюду на любом множестве, на котором функция и постоянна.

Доказательство. Без ограничения общности можно считать постоянное значение функции равным нулю. Тогда результат сразу следует из (7.20), так как

Функцию, непрерывную и имеющую кусочно непрерывные первые производные, будем называть кучочно-гладкой. Следующее цепное правило обобщает леммы 7.5 и 7.6.

Теорема 7.8. Пусть функция кусочно-гладкая на Тогда если и то Кроме того, если множество точек излома функции то справедливо равенство

Доказательство. Используя индукцию, можно свести доказательство теоремы к рассмотрению случая одного излома. Без ограничения общности можно считать, что эта угловая точка расположена в начале координат. Пусть функции удовлетворяют условиям для для и Тогда, так как то утверждение теоремы следует из лемм 7.5 и 7.6.

Объединяя лемму 7.7 и теорему 7.8, мы видим, что если функция на принимающая конечное число значений, такая, что для и то Цепное правило в этом виде обобщается на непрерывные по Липшицу функции и функции и для которых Доказательство этого утверждения требует больших сведений из теории меры, нежели мы используем; однако оно является следствием характеризации слабо дифференцируемых функций, данной в задаче 7.8.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru