Aproximación uniforme de una función por funciones con una agradable transformada de Fourier

Suponer F : R C es una función suave uniformemente acotada, uniformemente continua con límites en ± .

En particular, F tiene una transformada distribucional de Fourier.

Pregunta: ¿Existe una secuencia de funciones F norte tal que:

  • F norte F uniformemente como norte ,
  • para cada norte , la transformada de Fourier F ^ norte es compactamente soportada y continua (o, en su defecto, sólo en L 1 ( R ) )?

Pensamientos: Creo que esto se puede hacer si uno está feliz por el F ^ norte tener transformadas distribucionales de Fourier. (Por ejemplo, se podría definir F norte := F ϕ norte , dónde ϕ norte es definido por ϕ norte = norte ϕ ( norte X ) para alguna función fija ϕ con soporte compacto ϕ ^ y masa 1 . En ese caso, F ^ norte = F ^ ϕ ^ norte sería una distribución con soporte compacto, pero no necesariamente continua o L 1 .)

Respuestas (1)

A menos que F se desvanece en el infinito (es decir, los límites en ± son cero), esto es imposible. Para ver esto, tenga en cuenta que si F norte ^ es en L 1 , entonces F norte C 0 (continua y desaparece en el infinito), por inversión de Fourier y el lema de Riemann Lebesgue.

Pero C 0 es cerrado con respecto a la convergencia uniforme, lo que significa que desde F norte F uniformemente, también tienes F C 0 .