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Testfunktionen

Testfunktionen bezeichnen in der Mathematik eine Klasse glatter Funktionen mit kompakter Unterstützung, die als Probenfunktionen in der Distributionstheorie dienen. Im Allgemeinen spricht man von C_c^\infty(R^n), oft notiert als D(R^n) oder 𝒟(R^n). Jede Testfunktion φ ist unendlich oft differenzierbar und verschwindet außerhalb einer kompakten Menge. Diese Funktionen dienen dazu, generalisierte Funktionen (Distributionen) zu testen, indem man eine Distribution T auf φ anwendet: T(φ).

Der Raum der Testfunktionen trägt eine lokal konvexe Topologie; D'(R^n) bezeichnet den Dualraum, die Menge der

Wichtige Anwendungen umfassen die Konstruktion von Mollifikatoren zur Glättung von nicht-glatten Funktionen, die Formulierung schwacher Lösungen

Ein typisches Beispiel ist eine Bump-Funktion: eine φ ∈ C^\infty(R) mit kompakter Unterstützung, die auf einem Intervall gleich

Siehe auch: Distribution, Mollifier, schwache Lösung, PDE, Schwartz-Raum. Hinweis: Der Begriff Testfunktionen wird in der Optimierung

Distributionen.
Testfunktionen
ist
unter
Ableitungen
geschlossen,
stabil
bei
Multiplikation
mit
glatten
Funktionen
und
unter
Konvolution
mit
Mollifikatoren.
von
partiellen
Differentialgleichungen
durch
Integration
durch
Teile,
sowie
Lokalisationsargumente
in
der
Analysis.
Dank
der
kompakten
Unterstützung
entfallen
Randterme
bei
Integrationen,
was
lokal
begrenzte
Argumente
erleichtert.
1
ist
und
außerhalb
verschwindet,
z.
B.
φ(x)
=
exp(-1/(1-x^2))
für
|x|<1
und
0
sonst;
in
höheren
Dimensionen
erhält
man
durch
Produktbildung
glatte
Funktionen
mit
kompakter
Unterstützung.
auch
für
Benchmark-Funktionen
verwendet;
hier
unterscheiden
sich
Kontext
und
Bedeutung.