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Forum "Funktionalanalysis" - Integrierbarkeit
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Integrierbarkeit: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:44 So 20.01.2008
Autor: Jaqueline1980

Aufgabe
Gegeben sei die Funktion [mm] f:\IR^2 [/mm] /{(0,0)} [mm] \to \IR, [/mm] f(x,y) := [mm] log(x^2+y^2)^2. [/mm]
a) Zeige, dass die Funktion f harmonisch ist.
b) Ist die Funktion f über den Einheitskreis integrierbar?

Hallo, stehe mal wieder im Wald und sehe die Bäume nicht:

zu a) klar, man zeigt lediglich [mm] {\partial f} \over {\partial x^2} [/mm] = [mm] {\partial f} \over {\partial y^2} [/mm]

zu b) keinen genauen Plan. Ich denke mal es läuft auf den Satz von Tonelli hinaus. Inklusiver einer geeigneten Transformation bzgl. des Einheitskreises. Aber wie??? Besten Dank.

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Integrierbarkeit: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:27 So 20.01.2008
Autor: rainerS

Hallo!

> Gegeben sei die Funktion [mm]f:\IR^2[/mm] /{(0,0)} [mm]\to \IR,[/mm] f(x,y)
> := [mm]log(x^2+y^2)^2.[/mm]
>  a) Zeige, dass die Funktion f harmonisch ist.
>  b) Ist die Funktion f über den Einheitskreis
> integrierbar?

Ich nehme an, gemeint ist die Funktion [mm]\log((x^2+y^2)^2)[/mm] und nicht [mm](\logx^2+y^2))^2[/mm], denn die zweite ist nicht harmonisch.

>  Hallo, stehe mal wieder im Wald und sehe die Bäume nicht:
>  
> zu a) klar, man zeigt lediglich [mm]{\partial f} \over {\partial x^2} = {\partial f} \over {\partial y^2}[/mm]

Nein, du musst zeigen, dass

[mm] \bruch{\partial^2 f}{\partial x^2} + \bruch{\partial^2 f}{\partial y^2} = 0 [/mm]

ist.

> zu b) keinen genauen Plan. Ich denke mal es läuft auf den
> Satz von Tonelli hinaus. Inklusiver einer geeigneten
> Transformation bzgl. des Einheitskreises. Aber wie???

Für Kreise und ähnliche Gebilde bieten sich Polarkoordinaten

[mm] x = r\cos\varphi[/mm], [mm]y=r\sin\varphi[/mm], [mm]0\le\varphi<2\pi[/mm]

an. Der Einheitskreis wird durch [mm] 0\le r\le1[/mm] beschrieben, das Produktmass ist

[mm] d(x,y) = r dr d\varphi [/mm].

Viele Grüße
   Rainer



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