Решение интегральных уравнений Вольтера.




(1). Ур-е вольтера – частный случай ур-я Фредгольма. Покажем, что ур-е Вольтера разрешимо при любых знач-х . K(t,s), f(t) – непрер., . . Очевидно, что нормы эквив-ны. Обозначим пр-во непрер. ф-ций с нормой . Рассм. Можно показать, что . Проверим усл-е сжатия: Поскольку нер-во вып-ся вседа, то ур-е Вольтера всегда разрешимл и его м. решать методом посл. приближений.


8. ГП. Пр. Н-во К-Б-Ш. Непрер-ть скал. произвед-я. Т.Пифагора. Ортогональность.

Пусть Н-ЛП. Н н-ся предгильбертовым или пр-вом со скал-м произвед-м, если определено число (x,y) называемое скал-м произв-м так, что выполнены аксиомы: 1. 2. 3. 4. . Замечание. Из (2) => что

Скалярное произвед-е порождает норму по ф-ле

Первые аксиомы очевидны, нер-во треуг-ка следует из Нер-ва Шварца: Д-во: Пусть и , , Нер-во Шварца. Проверим нер-во треуг-ка:

Предгильбертово пр-во полное, относительно нормы, порожденной скал. произвед-м н-ся гильбертовым.

Утверждение. Скал-е произвед-е есть непрер-я ф-ция своих аргументов. Д-во: ЧТД,

Примеры Гильбертовых пр-в.

1. Нер-во Шварца запис. в виде: - Нер-во Коши-Буняковского

2. . Сх-ть ряда следует из оценки.

3. . Опред-е корректно в силу нер-ва Шварца, К-Б.

Ортогональность.

Пусть Н-ГП. х н-ся ортогонально y если . Бесконечная система н-ся лин. независимой, если линейно-независима любая её конечная подсистема. Бесконечная сист. н-ся ортогональной, если и ортонормированной, если

Утверждение. Ортогональная система линейно независима. Д-во: умножим скалярно на ЧТД,

Теорема Пифагора. Если , то . Д-во: ЧТД.

Обобщенная теорема Пифагора. Если - ортогональн. система, то Д-во: самостоятельно.

Р-во параллелограмма. Д-во: самост-но ЧТД.

Замечание. Пусть - пр-во измеримых суммируемых с квадратом с весом ф-ций, т.е. . Введем скал-е произвед-е: , вещ-е.

Если применять независ. системе процесс ортогонализации Шмита, то м. получить многие известные ортонормированные системы.

Теорема (процесс ортогонализации Шмитта). По люб. незав. системе м. построить ортогональную систему и ортонормир-ю систему с помощью ф-л: (без д-ва)

Расстояние от точки до мн-ва.

Если то н-ся элементом наилучшего приближения элемента х элементами мн-ва M. В НП такой эл-т м.б. неединственным. В ГП эт-т наил. приближ-я опред-ся однозначно.

9. Расст-е от т. до мн-ва. Т. о расстоянии. Проекция. Разложение ГП в прямую сумму.

Лемма. М – замкн. мн-во. Если , то . Если , то Д-во: Пусть ПП . По опр-ю инфинума . Устремим . Получим, что х – пред-я точка М, а т.к. М – замкнуто, то - это противоречие.

Теорема. Пусть М – замкнутое выпуклое мн-во в ГП Н и т. . Тогда . Д-во: Обозначим . По опр-ю инфинума (1). Покажем, что посл-ть фундам-на. Запишем р-во параллелограмма со сторонами и : Такое N сущ-т => - фундаментальна. Значит, т.к. ГП – полное, то т.к. М – замкнуто. Покажем, что этот эл-т единственный. ПП Запишем р-во параллелограмма со стор. : Такой эл-т единственный. ЧТД.

Замечание. Если мн-во М – незамкнутое, то такой эл-т может не существовать. Если М – невыпукло, то такой эл-т м.б. неединств.

Пусть -ГП и . Ортогональной проекцией х на L н-ся элемент - такой, что

Расстояние от точки до подпр-ва. Пусть , т.к. подпр-во L – замкн. выпуклое мн-во, то

Теорема. Пусть - проекция ортогональная х на подпр-во L. Д-во: Покажем, что . И это будет означать, что . Пусть . Тогда возв-м в квадрат . . . Мы проверим, что . ЧТД,

Утверждение. Пусть L натанут Тогда (2). Д-во: . Т.к. , то Значит

 

ЧТД.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: