Diario delle lezioni di Istituzioni di Analisi Superiore modulo B - A.A. 2014/15


2 marzo 2015, 11.00-13.00
Richiami sulla nozioni di derivabilità. Esempio di funzione non derivabile in nessun punto. Abbondanza delle funzioni continue non derivabili in nessun punto. Derivate di Dini.  (Mc Carthy, Amer. Math. Monthly  1953, p. 709; Hewitt-Stromberg, Ch. 5, §17).

3 marzo 2015, 9.00-11.00
Numerabilità dei punti con spigoli o cuspidi. Teorema di Lebesgue sulla derivabilità delle funzioni monotone. Punti invisivibili a destra e dimostrazione del teorema di Lebesgue solo nel caso di funzioni continue (Hewitt-Stromberg, Ch. 5, §17; Kolmogorov-Fomin, Cap. VI).

9 marzo 2014, 11.00-13.00
Concluisione della dimostrazione del teorema di Lebesgue. Teorema di Tonelli sulla derivabiltà della somma di una serie di funzioni monotone. Generalità sulle funzioni a variazione limitata. Le funzioni a variazione limitata sono derivabili quasi ovunque (Hewitt-Stromberg, Ch. 5, §17 e §18).

10 marzo 2014, 9.00-11.00
Derivata della funzione integrale di una funzione di L^1. Generalità sulla funzioni assolutamente continue. Assoluta continuità dell'integrale. Funzioni assolutamente continue (Hewitt-Stromberg, Ch. 5, §18).

16 marzo 2015, 11.00-13.00
Le funzioni assolutamente continue sono tutte e sole le funzioni a varazione limitata che sono funzioni integrali di funzioni L^1. Osservazioni sul teorema fondamentale del calcolo in versione Riemann e Lebesgue. Funzione singolare di Lebesgue. Integrazione per parti in L^1 (Hewitt-Stromberg, Ch. 5, §18).

23 marzo 2015, 11.00-13.00
Generalità su misure con segno e misure complesse. Decomposizione di Hahn di una misura con segno. Dimostrazione del teorema di decomposizione di Hahn. Variazione positiva e negativa di una misura con segno. Variazione totale di una misura con segno e sua definizione alternativa. Variazione di una misura complessa. Misure assolutamente continue rispetto a una misura positiva (Hewitt-Stromberg, Ch. 5, §19).

24 marzo 2015, 9.00-11.00
Teorema di Radon Nykodim (dimostrazione solo nel caso di due misure positive). Osservazioni sulla misura di Lebesgue-Stieltjes su R (Hewitt-Stromberg, Ch. 5, §19). Derivata simmetrica di una misura con segno o complessa sui boreliani. Funzione massimale di Hardy e Littlewood di una misura. Il lemma di Wiener (Rudin, Real and Complex Analysis, Ch. 8).

30 marzo 2015, 11.00-13.00
Teorema massimale di Hardy e Littlewood. Punti di lebesgue per un funzione di L^1 (Rudin, Real and Complex Analysis, Ch. 8).
Per una funzione di L^1 quasi ogni punto è punto di Lebesgue. Considerazioni finali ruguardanti il rapporto tra densità di una misura assolutamente continua rispetto alla misura di Lebesgue e derivata simmetrica della misura stessa. (Rudin, Real and Complex Analysis, Ch. 8). Risultati propedeutici alla teoria delle distribuzioni. Teorema di densità di C_0 in L^1 (senza dimostrazione). Teorema di densità di C_0 in L^p, con p in [1,+\infty[. Convoluzione di funzioni di L^p. Disuguaglianza di Young (senza dimostrazione). Regolarità della convoluzione (senza dimostrazione).
Funzioni test. Famiglie di mollificatori (Brezis, Ch.4, §3 e §4; Hörmander, Ch.1, §2).

31 marzo 2015, 9.00-11.00
Teoremi di approssimazione con le mollificate, in C_0 e in L^p. Partizione dell'unità.
Definizione di distribuzione. Esempi significativi: funzioni L^1_loc, delta di Dirac. Un'osservazione sulle misure di Radon positive e non, le misure di Radon positive sono distribuzioni di ordine zero. Il teorema di rappresentazione di Riesz (solo enunciato). Una definizione equivalente di distribuzione che fa uso della nozione di convergenza di una successione di funzioni test nel senso di D(\Omega) (Hörmander, Ch.1, §2 e §3).

13 aprile 2015, 11.00-13.00
Esempio di una distribuzione di ordine superiore a zero (dipolo). Esempio di una distribuzione di ordine infinito. Teorema di località di una distribuzione (Hörmander, Ch.1, §3). Supporto di una distribuzione. Derivata di una distribuzione. La derivata di una distribuzione è una distribuzione. Esempi di derivazione, la funzione di Heaviside. Il teorema di struttura locale delle distribuzioni (ogni distribuzione è localmente derivata di una funzione limitata) (Hörmander, Ch.1, §3).

14 aprile 2015, 9.00-11.00
Moltiplicazione di una distribuzione con una funzione C^\infty. Regola di derivazione di un prodotto di una distrubuzione per una funzione C^\infty. Il lemma di Du Bois-Reymond (Hörmander, Ch.1, §4).
Alcuni esercizi sulle distribuzioni
(J.-M. Bony, Cours d'analyse - Théorie des distributions et analyse de Fourier, Éditions de l'École Polytechnique, 2001). Distribuzioni a supporto compatto. Estensione di una distribuzione a supporto compatto alle funzioni C^\infy. Topologia di Fréchet delle funzioni C^\infty. 

20 aprile 2015, 11.00-13.00
Convoluzione di una
distribuzione con una funzione test (Hörmander, Ch.1, 5§ e §6).
Approssimazione di distribuzioni con funzioni C^\infty. Continuità dell'operazione di convoluzione tra le funzioni test e le funzioni C^\infty. (Hörmander, Ch.1, §5).
Definizione di convoluzione di distribuzioni.

21 aprile 2015, 9.00-11.00
Generalità sulla trasformata di Fourier di un funzione L^1. Lemma di Riemann-Lebesgue. Calcolo di alcune traformate di Fourier. Un lemma sulla derivazione sotto il segno di intergrale. La trasformata di Fourier della funzione gaussiana
(Hörmander, Ch.1, §6 e §7).
Lo spazio di Schwartz. Inclusioni topologighe tra lo spazio di Schwartz, lo spazio delle funzioni test e lo spazio delle funzioni C^\infty. Azione della trasformata di Fourier sullo spazio di Schwartz.

24 aprile 2015, 11.00-13.00
Il teorema di inversione. La trasformata di Fourier della funzione di Heaviside

27 aprile 2015, 11.00-13.00
Il teorema di Plancherel.
La formula di Parseval. Osservazioni sulle funzioni analitiche e analitiche intere. Osservazioni sulla trasformata di Fourier-Lapalace di una funzione continua a supporto compatto e sulla trasformata di Fourier-Laplace di una distribuzione a supporto compatto. La trasformata di Fourier-Lapace di una distribuzione a supporto compatto è una funzione analitica intera (senza dim.) (Hörmander, Ch.1, §7).

28 aprile 2015, 9.00-11.00
Spazi di Sobolev in dimensione 1. Definizione e generalità. Rappresentante continuo di una funzione in W^{1,p}. Caratterizzazione di W^{1,p} per p >1 (Brezis, Ch. 8).

4 maggio 2015. 11.00-13.00
Teorema di prolungamento per riflessione e troncatura. Torema di densità di C^\infty_0(R) in W^{1,p}(I).
Immersioni di Sobolev. (Brezis, Ch. 8).

5 maggio 2015, 9.00-11.00
Immersioni compatte in C e L^q. Corollari alle immersioni di Sobolev: andamento all'infinito (Brezis, Ch. 8). Proprietà di algebra, derivazione della composizione con una funzione C^1. Lo spazio W^{1,p}_0 e le sue caratterizzazioni (Brezis, Ch. 8).

18 maggio 2015, 11.00-13.00

La diseguaglianza di Poincaré in dimensione 1. Esempi di problemi ai limiti: il problema di Dirichlet omogeneo e non omogeneo, il problema di Neumann omogeneo, in dimensione 1. Il principio del massimo
(Brezis, Ch. 8).

19 maggio 2015, 9.00-11.00
Spazi di Sobolev in dimensione N: definizioni e generalità. La caretterizzazione di H^1 su R^n utilizzando la trasformata di Fourier. Il lemma di Friedrichs. Caratterizzazione di W^{1,p} per p >1 (Brezis, Ch. 9).

20
maggio 2015, 11.00-13.00
Prodotto di due funzioni di W^{1,p} limitate in norma L^\infty. Composizione con una funzione C^1 (senza dim.), cambio di variabili per funzioni in spazi di Sobolev (senza dim.). Aperti di classe C^1. Il teorema di prolungamento: idea della dimostrazione, riflessione e troncatura, partizione dell'unità (Brezis, Ch. 9).

25 maggio 2015, 11.00-13.00
Il teorema di Sobolev-Gagliardo-Nirenberg. Corollari al teorema di S.-G.-N. (Brezis, Ch. 9).

25 maggio 2015, 9.00-11.00
Il teorema di Morrey. Caso di un aperto di classe C^1 con frontiera limitata. Il teorema di Rellich. Immersioni di Sobolev nel caso di W^{m,p} (Brezis, Ch. 9).

29 maggio 2015, 11.00-13.00 Cenni su  lo spazio W^{1,p}_0. La disuguaglianza di Poincaré. Esempi di problemi ai limiti: il problema di Dirichlet e il problema di Nuemann omogenei (Brezis, Ch. 9).