ディリクレ関数 実数全体で定義され,有理数のときに 1 1 ,無理数のときに 0 0 を取る関数をディリクレ関数と言う。 f ( x) = { 1 ( x ∈ Q) 0 ( o t h e r w i s e) f(x) = \left\{ \begin{array}{ll} 1 & (x\in \mathbb{Q}) \\ 0 & (\mathrm{otherwise}) \end{array} \right. ディリクレ関数について,以下の話題を解説します。 いたる所不連続 cos \cos と極限で表せる リーマン積分不可能,ルベーグ積分可能(高校範囲外) 目次 連続性 cosと極限で表せる リーマン積分とルベーグ積分 ディリクレ関数の積分
8:Koz:(13) 0010899680 苫小牧工業高等専門学校 図書館 410. 8||Sug 1100012 富山高等専門学校 図書館情報センター本郷 1000572675 富山大学 附属図書館 図 410. 8||K84||As=13 11035031 豊田工業大学 総合情報センター 00064551 同志社女子大学 京田辺図書館 田 Z410. 8||I9578||13 WA;0482400434 同志社大学 図書館 410. 8||I9578||13 076702523 長崎大学 附属図書館 経済学部分館 410. 8||K||13 3158820 長野工業高等専門学校 図書館 410. 8||Ko 98||13 10069114 長野大学 附属図書館 410||Ko98||-13 01161457 名古屋工業大学 図書館 413. 4||Y 16 名古屋市立大学 総合情報センター 山の畑分館 410. ルベーグ積分とは - コトバンク. 8||Ko||13 41414277 名古屋大学 経済学 図書室 経済 413. 4||Y26 11575143 名古屋大学 附属図書館 中央図1F 413. 4||Y 11389640 名古屋大学 理学 図書室 理数理 ヤシマ||2||2-2||10812 11527259 名古屋大学 理学 図書室 理数理学生 叢書||コスカ||13||禁 11388285 奈良教育大学 図書館 410. 8||85||13 1200215120 奈良県立図書情報館 一般 410. 8-イイタ 111105996 奈良女子大学 学術情報センター 20030801 鳴門教育大学 附属図書館 410. 8||Ko98||13 11146384 南山大学 図書館 図 410K/2472/v. 13 0912851 新潟大学 附属図書館 図 410. 8//I27//13 1020062345 新居浜工業高等専門学校 図書館 100662576 日本女子大学 図書館 図書館 2247140 日本大学 工学部図書館 図 410. 8||Ko98I||(13) J0800953 日本大学 生産工学部図書館 図 410. 8 0903324184 日本薬科大学 00031849 阪南大学 図書館 図 6100013191 一橋大学 千代田キャンパス図書室 *K4100**20** 917002299$ 一橋大学 附属図書館 図 *4100**1399**13 110208657U 兵庫教育大学 附属図書館 410.
一連の作業は, "面積の重みをちゃんと考えることで,「変な関数」を「積分しやすい関数」に変形し,積分した" といえます.必ずしも「変な関数」を「積分しやすい関数」にできる訳ではないですが,それでも,次節で紹介する積分の構成を用いて,積分値を考えます. この拡張により,「積分できない関数は基本的にはなくなった」と考えてもらってもおおよそ構いません(無いとは言っていない 13). 測度論の導入により,積分できる関数が大きく広がった のです. 以下,$|f|$ の積分を考えることができる関数 $f$ を 可測関数 ,特に $\int |f| \, dx < \infty$ となる関数を 可積分関数 と呼ぶことにします. 発展 ルベーグ積分は"横に切る"とよくいわれる ※ この節は飛ばしても問題ありません(重要だけど) ルベーグ積分は,しばしば「横に切る」といわれることがあります.リーマン積分が縦に長方形分割するのに比較してのことでしょう. 確かに,ルベーグ積分は横に切る形で定義されるのですが,これは必ずしもルベーグ積分を上手く表しているとは思いません.例えば,初心者の方が以下のようなイメージを持たれることは,あまり意味がないと思います. ルベーグ積分と関数解析. ここでは,"横に切る",すなわちルベーグ積分の構成を,これまでの議論を踏まえて簡単に解説しておきます. 測度を用いたルベーグ積分の構成 以下のような関数 $f(x)$ を例に,ルベーグ積分の定義を考えていくことにします. Step1 横に切る 図のように適当に横に切ります($n$ 個に切ったとします). Step2 切った各区間において,関数の逆像を考える 各区間 $[t_i, t_{i+1})$ において,$ \{ \, x \mid t_i \le f(x) < t_{i+1} \, \}$ となる $x$ の集合を考えます(この集合を $A_i$ と書くことにします). Step3 A_i の長さを測る これまで測度は「面積の重みづけ」だといってきましたが,これは簡単にイメージしやすくするための嘘です.ごめんなさい. ルベーグ測度の場合, 長さの重みづけ といった方が正しいです(脚注7, 8辺りも参照).$x$ 軸上の「長さ」に重みをつけます. $\mu$ をルベーグ測度とし,$\mu(A_i)$ で $A_i$ の(重み付き)長さを表すことにしましょう.
4/Y 16 003112006023538 九州産業大学 図書館 10745100 京都工芸繊維大学 附属図書館 図 413. 4||Y16 9090202208 京都産業大学 図書館 413. 4||TAN 00993326 京都女子大学 図書館 図 410. 8/Ko98/13 1040001947 京都大学 基礎物理学研究所 図書室 基物研 H||KOU||S||13 02048951 京都大学 大学院 情報学研究科 413. 4||YAJ 1||2 200027167613 京都大学 附属図書館 図 MA||112||ル6 03066592 京都大学 吉田南総合図書館 図 413. 4||R||7 02081523 京都大学 理学部 中央 413. 4||YA 06053143 京都大学 理学部 数学 和||やし・05||02 200020041844 近畿大学 工学部図書館 図書館 413. 4||Y16 510224600 近畿大学 中央図書館 中図 00437197 岐阜聖徳学園大学 岐阜キャンパス図書館 413/Y 501115182 岐阜聖徳学園大学 羽島キャンパス図書館 410. 8/K/13 101346696 岐阜大学 図書館 413. 4||Yaz 釧路工業高等専門学校 図書館 410. ルベーグ積分と関数解析 朝倉書店. 8||I4||13 10077806 熊本大学 附属図書館 図書館 410. 8/Ko, 98/(13) 11103522949 熊本大学 附属図書館 理(数学) 410. 8/Ko, 98/(13) 11110069774 久留米大学 附属図書館 御井学舎分館 10735994 群馬工業高等専門学校 図書館 自然 410. 8:Ko98:13 1080783, 4100675 群馬大学 総合情報メディアセンター 理工学図書館 図書館 413. 4:Y16 200201856 県立広島大学 学術情報センター図書館 410. 8||Ko98||13 120002083 甲子園大学 図書館 大学図 076282007 高知大学 学術情報基盤図書館 中央館 20145810 甲南大学 図書館 図 1097862 神戸松蔭女子学院大学図書館 1158033 神戸大学 附属図書館 海事科学分館 413. 4-12 2465567 神戸大学 附属図書館 自然科学系図書館 410-8-264//13 037200911575 神戸大学 附属図書館 人間科学図書館 410.
数学における「測度論(measure theory)・ルベーグ積分(Lebesgue integral)」の"お気持ち"の部分を,「名前は知ってるけど何なのかまでは知らない」という 非数学科 の方に向けて書いてみたいと思います. インターネット上にある測度論の記事は,厳密な理論に踏み込んでいるものが多いように思います.本記事は出来るだけ平易で直感的な解説を目指します。 厳密な定義を一切しませんので気をつけてください 1 . 適宜,注釈に詳しい解説を載せます. 測度論のメリットは主に 積分の概念が広がり,より簡単・統一的に物事を扱えること にあります.まずは高校でも習う「いつもの積分」を考え,それをもとに積分の概念を広げていきましょう. 高校で習う積分は「リーマン積分(Riemann integral)」といいます.簡単に復習していきます. 長方形による面積近似 リーマン積分は,縦に分割した長方形によって面積を近似するのが基本です(区分求積法)。下の図を見るのが一番手っ取り早いでしょう. 区間 $[0, 1]$ 2 を $n$ 等分し, $n$ 個の長方形の面積を求めることで,積分を近似しています。式で書くと,以下のようになります. ディリクレ関数の定義と有名な３つの性質 | 高校数学の美しい物語. $$\int_0^1 f(x) \, dx \; \approx \; \frac{1}{n} \sum_{k=0}^{n-1} f\left(\frac{k}{n}\right). $$ 上の図では長方形の左端で近似しましたが,もちろん右端でも構いません. $$\int_0^1 f(x) \, dx \; \approx \; \frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n} f\left(\frac{k}{n}\right). $$ もっと言えば,面積の近似は長方形の左端や右端でなくても構いません. ガタガタに見えますが,長方形の上の辺と $y=f(x)$ のグラフが交わっていればどこでも良いです.この近似を式にすると以下のようになります. $$\int_0^1 f(x) \, dx \; \approx \; \frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n} f\left(a_k\right) \quad \left(\text{但し,}a_k\text{は}\quad\frac{k-1}{n}\le a_k \le \frac{k}{n}\text{を満たす数}\right).
$$ ところが,$1_\mathbb{Q}$ の定義より,2式を計算すると上が $1$,下が $0$ になります.これは $$\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n} 1_\mathbb{Q}\left(a_k\right) \;\;\left(\frac{k-1}{n}\le a_k \le \frac{k}{n}\right) $$ が一意に定まらず,収束しないことを意味しています.すなわち,この関数はリーマン積分できないのです. 上で, $[0, 1]$ 上で定義された $1_\mathbb{Q}$ という関数は,リーマン積分できないことを確認しました.しかし,この関数は後で定義する「ルベーグ積分」はできます.それでは,いよいよ測度を導入し,積分の概念を広げましょう. 測度とは"長さや面積の重みづけ"である 測度とは,簡単にいえば,長さや面積の「重み/尺度」を厳密に議論するための概念です 7 . 「面積の重み」とは,例えば以下のようなイメージです(重み付き和といえば多くの方が分かるかもしれません). 上の3つの長方形の面積和 $S$ を考えましょう. まずは普通に面積の重み $1$ だと思うと, $$ S \; = \; S_1 + S_2 + S_3 $$ ですね.一方,3つの面積の重みをそれぞれ $w_1, w_2, w_3 $ と思うと, $$ S \; = \; w_1 S_1 + w_2 S_2 + w_3 S_3 $$ となります. ルベーグ積分と関数解析 - Webcat Plus. 測度とは,ここでいう $w_i \; (i = 1, 2, 3)$ のことです 8 . そして測度は,ちゃんと積分の概念が広がるような"性質の良いもの"であるとします.どのように性質が良いのかは本質的で重要ですが,少し難しいので注釈に書くことにします 9 . 追記:測度は 集合自体の大きさを測るもの といった方が正しいです.「長さや面積の重みづけ」と思って問題ありませんが,気になる方,逆につまづいた方は脚注8を参照してください. 議論を進めていきましょう. ルベーグ測度 さて,測度とは「面積の重みづけ」だと言いました.ここからは,そんな測度の一種「ルベーグ測度」を考えていきましょう. ルベーグ測度とは,リーマン積分の概念を拡張するための測度 で,リーマン積分の値そのままに,積分可能な関数を広げることができます.
完備 なノルム空間,内積空間をそれぞれ バナッハ空間 (Banach space) , ヒルベルト空間 (Hilbert space) という($L^p(\mathbb{R})$ は完備である.これは測度を導入したからこその性質で,非常に重要である 16). また,積分の概念を広げたのを用いて,今度は微分の概念を広げ,微分可能な関数の集合を考えることができる. そのような空間を ソボレフ空間 (Sobolev space) という. さらに,関数解析の基本的な定理を一つ紹介しておきます. $$ C_C(\mathbb{R}) = \big\{f: \mathbb{R} \to \mathbb{C} \mid f \, \text{は連続}, \{\, x \mid f(x) \neq 0 \} \text{は有界} \big\} $$ と定義する 17 と,以下の定理がいえる. 定理 任意の $f \in L^p(\mathbb{R})\; (1 \le p < \infty)$ に対し,ある関数列 $ \{f_n\} \subset C_C(\mathbb{R}) $ が存在して, $$ || f - f_n ||_p \longrightarrow 0 \quad( n \to \infty)$$ が成立する. この定理はすなわち, 変な関数を,連続関数という非常に性質の良い関数を用いて近似できる ことをいっています.関数解析の主たる目標の一つは,このような近似にあります. 最後に,測度論を本格的に学ぶために必要な前提知識などを挙げておきます. 必要な前提知識 大学初級レベルの微積分 計算はもちろん,例えば「非負数列の無限和は和を取る順序によらない」等の事実は知っておいた方が良いでしょう. 可算無限と非可算無限の違い (脚注11なども参照) これが分からないと「σ加法族」などの基本的な定義を理解したとはいえないでしょう. 位相空間論 の初歩 「Borel加法族」を考える際に使用します.測度論を本格的にやろうと思わなければ,知らなくても良いでしょう. 下2つに関しては,本格的な「集合と位相」の本であれば両方載っているので,前提知識は実質2つかもしれません. また,簡単な測度論の本なら,全て説明があるので前提知識はなくても良いでしょう. 参考になるページ 本来はちゃんとした本を紹介したほうが良いかもしれません.しかし,数学科向けの本と工学向けの本では違うだろうし,自分に合った本を探してもらう方が良いと思うので,そのような紹介はしません.代わりに,参考になりそうなウェブサイトを貼っておきます.
自分が一体どんな人間か?によって人生の選択肢は大きく変わります。 私は何をやってもダメだ・・と思ってる人は、すぐに諦めてしまいますし、 やる前からできない理由ばかりを探しながらやってる人は、全力でやることができなくなります。 つまり、 自分は一体どんな自分なのか?
当ブログ管理人 まぁ簡単に言わせてもらうと、 目標がない とか 将来に不安 を抱いてしまうなんて事は、まわりの人間を見てしまうから ダメ なんです。 自分の将来や未来が凄く不安です まわりの先輩社員の話を聞いてもたいした給料も貰えず激務だし休みは少ないし そんな話を聞かされると自分の将来が不安だし、夢や希望が持てません うん、こんな人多いでしょうけど 何度も言いますが、 まわりの人間を見て将来自分もこうなる運命だ! って決めつける人マジで多いから、まずはそれをやめましょう!でも実際、この記事を読んでいる人はこーんな人ばっかりだと思います。 正直なところ福利厚生があるていどマシだからみんな仕事が続けられるけど、ひどい時期になると十数日休みナシの残業過多な状態が続いたりとマジで激務な環境を経験してきました。 それでも上司に怒鳴られてはペコペコする先輩を間近で見ていると 「自分は将来こんなのやだな~」 とか普通に思います。でも、実際世の中を見渡すと将来の目標が無いからただボーっと毎日過ぎているなんてサラリーマンはめちゃくちゃいるんですよね・・・ この記事を読んでいる方はサラリーマンがほとんどだと思いますが、 あなたは10年後や20年後にどのような人生を送っていたいですか ? 自分がどうなりたいか 就活. このまま 社畜 として今後も生きていきたいですか?「俺はこのまま社畜でいいやっ!」って思っている人は、まず今この記事を読んでいないのかなと思います。 少なからずあなたは将来が不安だったり、 やりたい事が見つけられていない状態ではないでしょうか?? 僕も以前はそんな感じだったし、僕の同僚達も心の中は同じ事を思っているはずです。まぁ世間のサラリーマンはみんなそんな感じなんですよね。 めちゃくちゃ野心家で 「 俺は将来、社長になるんだ!
この記事を書いた人 最新の記事 タイで複業(パラレルキャリア)をしています。2013年12月から海外就職。日本と海外の人材業界における経歴は合わせて6年程度。転職支援×Web Marketingが強み。35歳から複業開始(2サイト運営)。▶ 詳しいプロフィール