Test de Dini

En matemáticas, los tests de Dini y de Dini-Lipschitz son procedimientos muy precisos que pueden usarse para probar que la serie de Fourier de una función converge en un punto dado. Reciben su nombre de Ulisse Dini y Rudolf Lipschitz.[1]

Definición

Sea una función definida en , sea un punto y una constante positiva. Definimos el módulo local de continuidad en el punto como

Nótese que se considera una función periódica. Por ejemplo, si y es negativo, se tiene .

El módulo global de continuidad (o, simplemente, módulo de continuidad) se define como

Con estas definiciones se pueden enunciar los resultados principales

Teorema (test de Dini): Supongamos que una función satisface en un punto que
Entonces la serie de Fourier de converge en a .

Por ejemplo, el teorema se cumple con pero no con .

Teorema (test de Dini-Lipschitz): Supongamos que una función satisface
Entonces la serie de Fourier de converge uniformemente a .

En particular, cualquier función de una clase de Hölder satisface el test de Dini-Lipschitz.

Precisión

Ambos tests son lo mejor que pueden ser. Para el test de Dini-Lipschitz, es posible construir una función cuyo módulo de continuidad satisface el test con en lugar de , esto es,

y la serie de Fourier de diverge. Para el test de Dini, la afirmación más precisa es un poco más larga. Afirma que para cualquier función tal que

existe una función tal que

y la serie de Fourier de diverge en 0.

Véase también

Referencias

  1. Gustafson, Karl E. (1999), Introduction to Partial Differential Equations and Hilbert Space Methods, Courier Dover Publications, p. 121, ISBN 978-0-486-61271-3 .