Post by H0Iger SchuIzViele Funktionenklassen lassen sich als zusammengesetzte Funktionen
definieren, z. B. die Elementaren Funktionen (Liouville / Ritt /
Rosenlicht).
Keine Ahnung, von welcher Definition von elementaren Funktionen du da
ausgehst. Aber wenn du uns eine zeigen würdest, in der die Klasse mit
Hilfe von Zusammensetzungen definiert ist. Wenn man schlicht über
Hintereinanderausführungen definiert, dürfte auch keine andere
Funktionsklasse bei herauskommen, oder?
Ich interpretiere "Hintereinanderausführung" gleich "Komposition".
[Ritt 1925]:
"The elementary functions are understood here to be those which are obtained
in a finite number of steps by performing algebraic operations and taking
exponentials and logarithms."
Es geht darin um das Anwenden von Funktionen auf Funktionen. Es sind
nirgends DB oder WB vorausgesetzt. Vorausgesetzt ist "nur", daß es sich um
Funktionen (bzw. Operationen) handelt.
Post by H0Iger SchuIzDer Anwender hat eine Funktion vorliegen, z. B. eine mit dem
Funktionsterm exp(sin(z)). Der Anwender betrachtet nicht DB und WB seiner
Funktionen exp und sin, kennt sie vielleicht auch gar nicht.
Ich wüsste gern mal, was der fiktive Anwender eigentlich für ein Problem
hat. Er "hat" also eine Funktion "vorliegen", aber er weiß noch nicht mal,
was er da einsetzen kann und was dabei so 'raus kommen kann? Dann
kann er mit der Funktion wohl wenig anfangen. Funktionswerte wird er so wohl
kaum berechnen können.
Beispiel:
gegeben: der Funktionsterm x + sin(x)
gesucht:
Kann eine der durch den Funktionsterm x + exp(sin(x)) repräsentierten
bijektiven Funktionen eine Umkehrfunktion haben, die einen geschlossenen
Ausdruck als Funktionsterm hat?
Hat eine der durch den Funktionsterm x + exp(sin(x)) repräsentierten
bijektiven Funktionen eine Umkehrfunktion die einen geschlossenen Ausdruck
als Funktionsterm hat?
Welchen Funktionsterm hat die Umkehrfunktion einer gegebenen durch den
Funktionsterm x + sin(x) repräsentierten bijektiven Funktion?
Kann eine der durch den Funktionsterm x + exp(sin(x)) repräsentierten
Funktionen eine partielle (oder lokale) Umkehrfunktion haben, die einen
geschlossenen Ausdruck als Funktionsterm hat?
Hat eine der durch den Funktionsterm x + exp(sin(x)) repräsentierten
Funktionen eine partielle (oder lokale) Umkehrfunktion die einen
geschlossenen Ausdruck als Funktionsterm hat?
Welchen Funktionsterm hat die partielle (oder lokale) Umkehrfunktion einer
gegebenen durch den Funktionsterm x + sin(x) repräsentierten bijektiven
Funktion?
Welche Standardfunktionen muß ich in die Definition der Elementaren
Funktionen mit hineinnehmen, damit die oben gesuchten Funktionsterme
geschlossene Ausdrücke sind?
gegeben: die 'gewöhnliche Gleichung' x + exp(sin(x)) = 3
==> Die durch den Funktionsterm x + exp(sin(x)) repräsentierten Funktionen
sind gegeben. Durch Anwenden partieller Umkehrfunktionen dieser Funktionen
kann die Gleichung gelöst werden. Dann die Fragen oben.
Dann: Wenn ein geschlossener Ausdruck als Funktionsterm existiert,
dann kann die Gleichung durch Umformen aufgelöst werden, wenn nicht, dann
nicht. Oder man wendet meinen Satz 4 an und kriegt die Funktionsterme der
partiellen Umkehrfunktionen geliefert. In diese braucht man dann nur noch
die 3 an Stelle des x einsetzen.
Für die Elementaren Funktionen hat Ritt in [Ritt 1925] die Antwort gegeben:
Nur bijektive (= umkehrbare) elementare Funktionen die eine Verkettung
lediglich univariater Funktionen sind, sind elementar umkehrbar.
Ich will das erweitern auf alle Funktionenklassen, die nur nicht trivial und
trivial zusammengesetzte Funktionen enthalten.
Mit meinen Sätzen 4 und 5 folgt:
Jede bijektive elementare Funktion die eine Verkettung lediglich
univariater Funktionen ist, ist elementar umkehrbar. Mein Satz liefert die
"Struktur" des Funktionsterms und die Gliedfunktionen.
Jede bijektive elementare Funktion die eine Verkettung lediglich
univariater Funktionen ist, hat eine Umkehrfunktion der im Satz angegebenen
"Struktur" und hat die im Satz angegebene "Struktur".
Jede bijektive Funktion die eine Verkettung lediglich univariater
Funktionen ist, hat eine Umkehrfunktion, die aus einer Funktionenklasse
stammt, die die aus den partiellen Umkehrfunktionen der Gliedfunktionen
zusammengesetzten Funktionen enthält, z. B. ein enstprechender Körper.
Weiterhin folgen aus den Sätzen die entsprechenden Aussagen für die
partiellen Umkehrfunktionen.
Mit Ritts Satz und meinen Sätzen kann man sofort folgern:
Die Umkehrfunktionen der durch den Funktionsterm exp(sin(x))
repräsentierten bijektiven Funktionen haben den Funktionsterm sin(exp(x)).
Die partiellen Umkehrfunktionen der durch den Funktionsterm exp(sin(x))
repräsentierten Funktionen haben den Funktionsterm sin(exp(x)).
Mit Hilfe von Ritts Satz kommt man zu dem Schluß:
Die durch den Funktionsterm x + exp(sin(x)) repräsentierten bijektiven
Funktionen haben keine Umkehrfunktion in den Elementaren Funktionen.
Ich will das auf die partiellen Funktionen und auf andere bzw. ganz
allgemeine Funktionenklassen erweitern.
Post by H0Iger SchuIzFür die Anwendung benötigt er
nur DB oder BB dieser zusammengesetzten Funktion. Durch die
'Zusammensetzung' werden DB und WB von innerer und äußerer Funktion
eingeschränkt, diese sind ein Resultat, nicht zu Anfang gegebene Daten, der
Anwendung.
Eben. Eischränken muss man, damit's passt. Eh klar. Allerdings wird das
mit der Einschränkerei nichts, wenn man nicht weiß, welche Mange man
einschränken soll.
Post by H0Iger SchuIzmathematische Anwendung: z. B. Bilden der Umkehrfunktion, z. B. für das
Auflösen einer gegebenen 'gewöhnlichen' Gleichung.
Macht man wohl nach all dem Eischränken. Ob das nun eine Zusammensetzung
oder die gute alte Hintereinanderausführung ist, dürfte für das Lösen
der Gleichung keinen Unterschied machen. Oder? Gegenbeispiel?
Post by H0Iger SchuIzPost by IVunivariate Funktion := Funktion einer Variablen
multivariate Funktion := Funktion mehrerer Variabler
Muß ich die Begriffe "Funktion einer Variablen" und "Funktion mehrerer
Variabler" noch definieren?
Seien n \in \mathbb{N}_0, und f_1, ..., f_n uni- oder multivariate
Funktionen.
zusammengesetzte Funktion := eine Funktion F mit F(z) =
f_n(...(f_1(z))...)
Seien n \in \mathbb{N}_0, und f_1, ..., f_n univariate Funktionen.
unverzweigt verkettete Funktion := eine Funktion F mit F(z) =
f_n(...(f_1(z))...)
glaube ich, dass in diesem Fall dein Definitionsversuch nicht mitspielt.
Der Begriff der Komposition ist schon belegt, du kannst ihn nicht einfach
umdefinieren.
Die Funktion F ist eine 'n-stufige' Komposition.
Du meinst, weil sie durch Hintereinanderausführung von n Funktionen
entsteht? Das ist keine Eigenschaft der Funktion, sondern eine dieser
speziellen Darstellung durch eben jene n Funktionen.
Post by H0Iger SchuIzFür die Definition von F
kann ich aber nicht die übliche Definition der Komposition verwenden, weil
die anfangs gegebenen Funktionen, aus denen erst durch Einschränkung die
Gliedfunktionen der Komposition 'werden', 'beliebige' Funktionen sein
können.
Verstehe ich nicht. Wenn du aber etwas anderes als die Komposition
verwenden möchtest, solltest du es auch anders nennen.
hs