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3. Lo spazio D(R) delle funzioni test.

D è uno spazio di funzioni definite in R ed a valori complessi tali che: una funzione appartiene a D se e solo se è infinitamente derivabile ( (R)) ed esiste un intervallo limitato I al di fuori del quale è zero, cioè esiste un intorno dell'infinito nei cui punti è zero.

Ovviamente I non è lo stesso per ogni funzione . Per ciascuna funzione , se K è il più piccolo insieme chiuso al di fuori del quale è zero, K prende il nome di supporto di cioè:

3.1 Definizione. D(R) è lo spazio delle funzioni (complesse), definite in R, che sono indefinitamente derivabili e con supporto compatto (cioè chiuso e limitato).

3.2 Esempio.
Sia
definita ponendo

a supporto .

Lo spazio D delle funzioni test deve essere abbastanza "grande" per poter individuare le funzioni "ordinarie" f(x) dagli integrali

ma anche abbastanza "piccolo" in modo che non sia troppo restrittiva la richiesta, per le distribuzioni T, di essere definite per ogni , cioè aver significato:

.

Nel seguito per lo studio della trasformata di Fourier, sarà utile considerare uno spazio di funzioni test S(R) più grande di D ma sempre di funzioni

Nota: S è lo spazio delle funzioni a decrescenza rapida (ossia nulle all'infinito assieme a tutti i momenti di tutte le derivate);

Notiamo i seguenti risultati.

3.3 Lemma (Per funzioni continue). Se (R) ed inoltre: allora R.

3.4 Lemma (Per funzioni localmente sommabili). Se ed inoltre: allora:
(cioè coincidono in R a meno di un insieme di misura nulla).

Nota: è lo spazio delle funzioni sommabili sui compatti di R.


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