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Ableitung einer Distribution

Ist eine gegebene Distribution, dann heißt die Distribution , definiert durch
(12.212)

die ( distributionelle ) Ableitung der Ordnung von .

Seien eine stetig differenzierbare Funktion, etwa auf (damit ist lokalsummierbar auf und als Distribution auffaßbar), ihre klassische Ableitung und ihre distributionelle Ableitung der Ordnung . Dann gilt , woraus durch partielle Integration folgt.
Im Falle einer regulären Distribution erhält man wegen
die verallgemeinerte Ableitung der Funktion im Sinne von SOBOLEW.

Beispiel A

Für die der offenbar lokalsummierbaren HEAVISIDE-Funktion

(12.213)

zugeordnete reguläre Distribution erhält man als Ableitung die nichtreguläre -Distribution.

Beispiel B

Bei der mathematischen Modellierung von technischen und physikalischen Problemen treten häufig (in gewisser Hinsicht idealisierte) auf einen Punkt konzentrierte Einwirkungen, wie ,,punktförmige``  Kräfte, Nadelimpulse, Stoßvorgänge usw. auf, die mathematisch ihren Ausdruck in der Verwendung der - oder HEAVISIDE-Funktion finden, beispielsweise in der Form als Massendichte für eine im Punkt eines Balkens der Länge konzentrierte Punktmasse .

Die Bewegungsgleichung eines Feder-Masse-Systems, auf das zum Zeitpunkt eine momentane äußere Kraft der Größe einwirkt, hat die Form . Mit den Anfangsbedingungen ist die Lösung.