(b) Für den Vektorraum der auf dem Intervall [−1,1] [-1,1] [−1,1] stetigen (reellwertigen) Funktionen C[−1,1] C[-1,1] C[−1,1] ist die Norm definiert durch∥f∥2 : =(∫−11(f(x))2dx)12 \|f\|_{2}:=\left(\int \limits_{-1}^{1}(f(x))^{2} d x\right)^{\frac{1}{2}} ∥f∥2 : =(−1∫1(f(x))2dx)21Berechnen Sie diese Norm für das Polynom f(x)=x2+32 f(x)=\frac{x^{2}+3}{2} f(x)=2x2+3.
Leider habe ich da eine falsche Lösung heraus.
1/4(2/5 + 4 +18)^(1/2)
Ich habe da die Wurzel aus 112/20 raus
∥x2+32∥2=(∫−11(x2+32)2dx)12 \|\frac{x^{2}+3}{2}\|_{2}=\left(\int \limits_{-1}^{1}(\frac{x^{2}+3}{2})^{2} d x\right)^{\frac{1}{2}} ∥2x2+3∥2=(−1∫1(2x2+3)2dx)21
Also erstmal das Integral ausrechnen
∫−11(x2+32)2dx=14∫−11(x2+3)2dx=14∫−11(x4+6x2+9)dx \int \limits_{-1}^{1}(\frac{x^{2}+3}{2})^{2} d x=\frac{1}{4}\int \limits_{-1}^{1}(x^{2}+3)^{2} dx =\frac{1}{4}\int \limits_{-1}^{1}(x^{4}+6x^2 +9) dx −1∫1(2x2+3)2dx=41−1∫1(x2+3)2dx=41−1∫1(x4+6x2+9)dx
=14[15x5+2x3+9x]−11=14(15+2+9−(−15−2−9)) = \frac{1}{4} [\frac{1}{5}x^5 + 2x^3 +9x]_{-1}^1 = \frac{1}{4} ( \frac{1}{5} + 2 +9-(-\frac{1}{5}-2-9)) =41[51x5+2x3+9x]−11=41(51+2+9−(−51−2−9))
=14⋅1125=285 = \frac{1}{4} \cdot \frac{112}{5} = \frac{28}{5}=41⋅5112=528
Also ∥x2+32∥2=285 \|\frac{x^{2}+3}{2}\|_{2} =\sqrt{\frac{28}{5}} ∥2x2+3∥2=528
Oh, dann ist meine Lösung ja richtig. Weil 112/20 ist ja dasselbe wie 28/5. Danke
Ja, das passt !
Ein anderes Problem?
Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos