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User:Quietbritishjim/Approximate identity

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1553: 1083: 1548:{\displaystyle {\begin{aligned}&\int _{\left\vert \mathbf {y} \right\vert >\alpha _{1}}\left\vert f(\mathbf {x} -\mathbf {y} )\right\vert \varphi _{\varepsilon }(\mathbf {y} )\,\mathrm {d} \mathbf {y} \leq \int _{\mathbb {R} ^{n}}\left\vert f(\mathbf {y} )\right\vert \mathrm {d} \mathbf {y} \sup _{\left\vert \mathbf {y} \right\vert >\alpha _{1}}\varphi _{\varepsilon }(\mathbf {y} )\to 0&&\quad {\text{as }}\varepsilon \to \infty ,\\&\int _{\left\vert \mathbf {y} \right\vert >\alpha _{1}}\left\vert f(\mathbf {x} )\right\vert \varphi _{\varepsilon }(\mathbf {y} )\,\mathrm {d} \mathbf {y} \leq \left\vert f(\mathbf {x} )\right\vert \int _{\vert \mathbf {y} \vert >\alpha _{1}}\varphi _{\varepsilon }(\mathbf {y} )\,\mathrm {d} \mathbf {y} \to 0&&\quad {\text{as }}\varepsilon \to \infty ,\\\end{aligned}}} 860: 638: 1072: 855:{\displaystyle \left\vert \int _{\vert \mathbf {y} \vert \leq \alpha _{1}}(f(\mathbf {x} -\mathbf {y} )-f(\mathbf {x} ))\varphi _{\varepsilon }(\mathbf {y} )\,\mathrm {d} \mathbf {y} \right\vert <{\frac {\eta }{2}}\int _{\vert \mathbf {y} \vert \leq \alpha _{1}}\varphi _{\varepsilon }(\mathbf {y} )\,\mathrm {d} \mathbf {y} \leq {\frac {\eta }{2}}.} 903: 623: 212: 1067:{\displaystyle 0<\varepsilon <\alpha _{2}\Rightarrow \left\vert \int _{\vert \mathbf {y} \vert >\alpha _{1}}(f(\mathbf {x} -\mathbf {y} )-f(\mathbf {x} ))\varphi _{\varepsilon }(\mathbf {y} )\,\mathrm {d} \mathbf {y} \right\vert <\eta /2.} 481: 374: 275: 507: 133: 144: 1088: 406: 287: 220: 618:{\displaystyle \left\vert \mathbf {y} \right\vert <\alpha _{1}(\eta )\Rightarrow \left\vert f(\mathbf {x} )-f(\mathbf {x} -\mathbf {y} )\right\vert <\eta /2,} 71: 207:{\displaystyle \varphi _{\varepsilon }:={\frac {1}{\varepsilon ^{n}}}\varphi \left({\frac {\mathbf {x} }{\varepsilon }}\right).} 476:{\displaystyle \left\vert \varphi _{\varepsilon }\ast f(\mathbf {x} )-f(\mathbf {x} )\right\vert <\eta .} 369:{\displaystyle \lim _{\varepsilon \to 0}{\Bigl (}\varphi _{\varepsilon }\ast f(\mathbf {x} ){\Bigr )}=f(x).} 17: 270:{\displaystyle \textstyle \int \varphi _{\varepsilon }(\mathbf {x} )\,\mathrm {d} \mathbf {x} =1} 128:{\displaystyle \int _{\mathbb {R} ^{n}}\varphi (\mathbf {x} )\,\mathrm {d} \mathbf {x} =1.} 632:| is the volume of the unit ball in ℝ; in particular 224: 1086: 906: 641: 510: 409: 290: 223: 147: 74: 1547: 1066: 854: 617: 475: 368: 269: 206: 127: 343: 309: 1248: 292: 1077:But this expression is bounded by the sum of 8: 1464: 1456: 950: 942: 786: 778: 660: 652: 1524: 1509: 1504: 1503: 1495: 1486: 1474: 1459: 1455: 1438: 1419: 1414: 1413: 1405: 1396: 1379: 1360: 1344: 1339: 1311: 1293: 1284: 1272: 1256: 1251: 1242: 1237: 1224: 1205: 1201: 1200: 1198: 1186: 1181: 1180: 1172: 1163: 1146: 1138: 1119: 1103: 1098: 1087: 1085: 1056: 1040: 1035: 1034: 1026: 1017: 1002: 985: 977: 960: 945: 941: 923: 905: 839: 831: 826: 825: 817: 808: 796: 781: 777: 763: 750: 745: 744: 736: 727: 712: 695: 687: 670: 655: 651: 640: 604: 585: 577: 560: 531: 515: 509: 451: 434: 419: 408: 342: 341: 333: 318: 308: 307: 295: 289: 255: 250: 249: 241: 232: 222: 187: 185: 170: 161: 152: 146: 114: 109: 108: 100: 86: 82: 81: 79: 73: 388:>0 we need to show that there exists 7: 1535: 1505: 1415: 1322: 1238: 1182: 1036: 827: 746: 251: 110: 24: 61:) is positive and decreasing in | 1510: 1496: 1460: 1439: 1420: 1406: 1380: 1345: 1294: 1257: 1243: 1225: 1187: 1173: 1147: 1139: 1104: 1041: 1027: 1003: 986: 978: 946: 832: 818: 782: 751: 737: 713: 696: 688: 656: 586: 578: 561: 516: 452: 435: 334: 256: 242: 188: 115: 101: 1523: 1310: 1532: 1514: 1500: 1492: 1443: 1435: 1410: 1402: 1384: 1376: 1319: 1301: 1298: 1290: 1229: 1221: 1177: 1169: 1151: 1135: 1031: 1023: 1010: 1007: 999: 990: 974: 968: 929: 822: 814: 741: 733: 720: 717: 709: 700: 684: 678: 590: 574: 565: 557: 546: 543: 537: 456: 448: 439: 431: 392:>0 such that, for all 0< 360: 354: 338: 330: 299: 246: 238: 105: 97: 1: 53:(ℝ) be bounded and such that 26:From Folland's book on PDEs 865:It thus remains to find an 490:is continuous there exists 1583: 1549: 1068: 856: 619: 477: 370: 271: 208: 129: 1550: 1069: 857: 620: 478: 371: 272: 209: 130: 1558:so such a value for 1084: 904: 639: 508: 407: 288: 221: 145: 72: 18:User:Quietbritishjim 42:(ℝ) be continuous. 1545: 1543: 1279: 1064: 852: 615: 473: 366: 306: 267: 266: 204: 125: 1527: 1314: 1247: 876:)>0 (then set 847: 771: 501:)>0 such that 291: 277:.) Then for each 195: 176: 1574: 1554: 1552: 1551: 1546: 1544: 1528: 1525: 1521: 1513: 1508: 1499: 1491: 1490: 1481: 1480: 1479: 1478: 1463: 1450: 1446: 1442: 1423: 1418: 1409: 1401: 1400: 1391: 1387: 1383: 1367: 1366: 1365: 1364: 1352: 1348: 1331: 1315: 1312: 1308: 1297: 1289: 1288: 1278: 1277: 1276: 1264: 1260: 1246: 1241: 1236: 1232: 1228: 1212: 1211: 1210: 1209: 1204: 1190: 1185: 1176: 1168: 1167: 1158: 1154: 1150: 1142: 1126: 1125: 1124: 1123: 1111: 1107: 1090: 1073: 1071: 1070: 1065: 1060: 1049: 1045: 1044: 1039: 1030: 1022: 1021: 1006: 989: 981: 967: 966: 965: 964: 949: 928: 927: 896: 861: 859: 858: 853: 848: 840: 835: 830: 821: 813: 812: 803: 802: 801: 800: 785: 772: 764: 759: 755: 754: 749: 740: 732: 731: 716: 699: 691: 677: 676: 675: 674: 659: 624: 622: 621: 616: 608: 597: 593: 589: 581: 564: 536: 535: 523: 519: 482: 480: 479: 474: 463: 459: 455: 438: 424: 423: 375: 373: 372: 367: 347: 346: 337: 323: 322: 313: 312: 305: 276: 274: 273: 268: 259: 254: 245: 237: 236: 217:(Note that also 213: 211: 210: 205: 200: 196: 191: 186: 177: 175: 174: 162: 157: 156: 134: 132: 131: 126: 118: 113: 104: 93: 92: 91: 90: 85: 1582: 1581: 1577: 1576: 1575: 1573: 1572: 1571: 1564: 1542: 1541: 1520: 1482: 1470: 1451: 1431: 1427: 1392: 1372: 1368: 1356: 1340: 1335: 1329: 1328: 1307: 1280: 1268: 1252: 1217: 1213: 1199: 1194: 1159: 1131: 1127: 1115: 1099: 1094: 1082: 1081: 1013: 956: 937: 936: 932: 919: 902: 901: 894: 887: 877: 871: 804: 792: 773: 723: 666: 647: 646: 642: 637: 636: 553: 549: 527: 511: 506: 505: 496: 415: 414: 410: 405: 404: 314: 286: 285: 228: 219: 218: 181: 166: 148: 143: 142: 80: 75: 70: 69: 22: 21: 20: 12: 11: 5: 1580: 1578: 1569:) must exist. 1562: 1556: 1555: 1540: 1537: 1534: 1531: 1522: 1519: 1516: 1512: 1507: 1502: 1498: 1494: 1489: 1485: 1477: 1473: 1469: 1466: 1462: 1458: 1454: 1449: 1445: 1441: 1437: 1434: 1430: 1426: 1422: 1417: 1412: 1408: 1404: 1399: 1395: 1390: 1386: 1382: 1378: 1375: 1371: 1363: 1359: 1355: 1351: 1347: 1343: 1338: 1334: 1332: 1330: 1327: 1324: 1321: 1318: 1309: 1306: 1303: 1300: 1296: 1292: 1287: 1283: 1275: 1271: 1267: 1263: 1259: 1255: 1250: 1245: 1240: 1235: 1231: 1227: 1223: 1220: 1216: 1208: 1203: 1197: 1193: 1189: 1184: 1179: 1175: 1171: 1166: 1162: 1157: 1153: 1149: 1145: 1141: 1137: 1134: 1130: 1122: 1118: 1114: 1110: 1106: 1102: 1097: 1093: 1091: 1089: 1075: 1074: 1063: 1059: 1055: 1052: 1048: 1043: 1038: 1033: 1029: 1025: 1020: 1016: 1012: 1009: 1005: 1001: 998: 995: 992: 988: 984: 980: 976: 973: 970: 963: 959: 955: 952: 948: 944: 940: 935: 931: 926: 922: 918: 915: 912: 909: 892: 885: 869: 863: 862: 851: 846: 843: 838: 834: 829: 824: 820: 816: 811: 807: 799: 795: 791: 788: 784: 780: 776: 770: 767: 762: 758: 753: 748: 743: 739: 735: 730: 726: 722: 719: 715: 711: 708: 705: 702: 698: 694: 690: 686: 683: 680: 673: 669: 665: 662: 658: 654: 650: 645: 626: 625: 614: 611: 607: 603: 600: 596: 592: 588: 584: 580: 576: 573: 570: 567: 563: 559: 556: 552: 548: 545: 542: 539: 534: 530: 526: 522: 518: 514: 494: 484: 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