Teorema di Borel
In matematica , il teorema di Borel , o lemma di Borel , è il risultato dell'analisi , dell'esistenza di funzioni arbitrarie della serie di Taylor .
Fu dimostrato nel 1884 da Giuseppe Peano e nel 1895 da Émile Borel . In precedenza, nel 1876, Paul du Bois-Reymond aveva fornito un primo esempio di una serie di Taylor che divergeva in tutti i punti diversi da zero. Il teorema di Borel generalizza questo risultato.
Dichiarazione semplice
Per risultato di numeri complessi , esiste una funzione di classe , di una variabile reale e valori complessi, definiti vicino a 0, come
(anon){\ displaystyle (a_ {n})}
f{\ displaystyle f}
VS∞{\ displaystyle C ^ {\ infty}}![C ^ {{\ infty}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/971ed05871d69309df32efdfd2020128c9cf69d8)
∀non∈NONf(non)(0)=anon.{\ displaystyle \ forall n \ in \ mathbb {N} \ quad f ^ {(n)} (0) = a_ {n}.}
Risultato
Una conseguenza di questo teorema è che ci sono funzioni diverse dalla loro serie di Taylor su ogni intorno di 0, è sufficiente prendere la funzione associata alla sequenza .
f{\ displaystyle f}
((non!)2){\ displaystyle \ sinistra ((n!) ^ {2} \ destra)}![{\ displaystyle \ sinistra ((n!) ^ {2} \ destra)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ed72c56f8de11bcd7d3e660e95853d495d1424f8)
Dichiarazione generale
Lasciate Essere un aperto di e un sequenza di valori complessi classe funzioni . Allora esiste una funzione di classe a valori complessi su , soluzione dell'equazione differenziale parziale :
U{\ displaystyle U}
Rnon{\ displaystyle \ mathbb {R} ^ {n}}
(fnon){\ displaystyle (f_ {n})}
VS∞{\ displaystyle C ^ {\ infty}}
U{\ displaystyle U}
F=F(t,X){\ displaystyle F = F (t, x)}
VS∞{\ displaystyle C ^ {\ infty}}
R×U{\ displaystyle \ mathbb {R} \ times U}![{\ displaystyle \ mathbb {R} \ times U}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/46c67015b40fb2bd64ea7e0aef965cf77819fc10)
∀K∈NON∀X∈U∂KF∂tK(0,X)=fK(X).{\ Displaystyle \ forall k \ in \ mathbb {N} \ quad \ forall x \ in U \ qquad {\ frac {\ partial ^ {k} F} {\ partial t ^ {k}}} (0, x) = f_ {k} (x).}
Ci sono prove costruttiviste per questo risultato.
Note e riferimenti
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Claude Sabbah , Distributions in the wake of Laurent Schwartz , ed. École Polytechnique, 2003, pag. 3 .
-
Jean-Michel Bony , Corso di analisi: teoria della distribuzione e analisi di Fourier , ed. École Polytechnique, 2001, pag. 76 .
-
Jacques Lafontaine, Introduzione alle varietà differenziali [ dettaglio delle edizioni ], 2010, pag. 88 .
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Alain Chenciner , Curve algebriche piane , Springer, 2007, p. 74 .
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Dany-Jack Mercier e Jean-Étienne Rombaldi, Annals of external CAPES 1999-2005: 15 fixed problems , Publibook, 2005, p. 127 .
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Serge Alinhac e Patrick Gérard, Operatori pseudo-differenziali e teorema di Nash-Moser , EDP Sciences , 1991, p. 31 .
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(It) A. Genocchi, G. Peano, Calculo differenziale e principi di calcolo integrale , Fratelli Bocca, Roma, 1884, paragrafo 67 .
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(in) Ádám Besenyei , " La prova inosservata di Peano del teorema di Borel " , Amer. Matematica. Mensile , vol. 121, n ° 1,gennaio 2014, p. 69-72 ( leggi in linea ).
-
É. Borel, Su alcuni punti della teoria delle funzioni, Ann. Sci. Ec. Norma. Eccellente. 12 (1895) 9-55.
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(da) P. du Bois-Reymond, Über den Gültigkeitsbereich der Taylorschen Reihenentwickelung, Sitzungsb. K. Bayer. Akad. Wiss., Math.-Phys. Klasse (1876) 225-237, o Math. Ann. 21 (1883) 107-119.
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(in) Martin Golubitsky (de) e Victor Guillemin , Stable mappings and Their singularities , New York, Springer , al. " GTM " ( n o 14)1974, 3 e ed. , 209 p. ( ISBN 978-0-387-90073-5 , LCCN 73018276 ).
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