Научная статья на тему 'АЛГОРИТМ ПОИСКА ТОЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ АРГУМЕНТА МОДУЛЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ В ОЦЕНКЕ ПРИБЛИЖЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ЧАСТИЧНОЙ СУММОЙ ЕЕ РЯДА ФУРЬЕ'

АЛГОРИТМ ПОИСКА ТОЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ АРГУМЕНТА МОДУЛЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ В ОЦЕНКЕ ПРИБЛИЖЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ЧАСТИЧНОЙ СУММОЙ ЕЕ РЯДА ФУРЬЕ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
5
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ряд Фурье / скорость сходимости / модуль непрерывности / Fourier series / rate of convergence / modulus of continuity

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Семенова Татьяна Юрьевна

Приводится способ нахождения точного значения аргумента модуля непрерывности в оценках скорости сходимости ряда Фурье.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A method is given for finding the exact value of the argument of the modulus of continuity in estimates of the rate of convergence of Fourier series.

Текст научной работы на тему «АЛГОРИТМ ПОИСКА ТОЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ АРГУМЕНТА МОДУЛЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ В ОЦЕНКЕ ПРИБЛИЖЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ЧАСТИЧНОЙ СУММОЙ ЕЕ РЯДА ФУРЬЕ»

2. Book S. Large deviation probabilities for weighted sums // Ann. Math. Statist. 1972. 43, N 4. 1221-1234.

3. Соболев И.В., Шкляев А.В. Большие уклонения для взвешенных сумм независимых одинаково распределенных величин с функционально заданными весами // Фунд. и прикл. матем. 2020. 23, № 1. 191-206.

4. Kaminsky K., Luks E., Nelson P. Strategy, nontransitive dominance and the exponential distribution // Austral. J. Statist. 1984. 26, N 2. 111-118.

Поступила в редакцию 10.05.2023

УДК 517

АЛГОРИТМ ПОИСКА ТОЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ АРГУМЕНТА МОДУЛЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ В ОЦЕНКЕ ПРИБЛИЖЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ЧАСТИЧНОЙ СУММОЙ ЕЕ РЯДА ФУРЬЕ

Т. Ю. Семенова1

Приводится способ нахождения точного значения аргумента модуля непрерывности в оценках скорости сходимости ряда Фурье.

Ключевые слова: ряд Фурье, скорость сходимости, модуль непрерывности.

A method is given for finding the exact value of the argument of the modulus of continuity in estimates of the rate of convergence of Fourier series.

Key words: Fourier series, rate of convergence, modulus of continuity.

DOI: 10.55959/MSU0579-9368-1-65-4-2

1. Введение. Обозначим через С2п пространство непрерывных на R действительнозначных 2-^-периодических функций с нормой \\f У = max \f (x)\, а через w(f, y) = max | f (x\) — f(x2)\

—п^х^п xi,X2 €R,

I X1—X2 К7

n

модуль непрерывности функции / e C^. Пусть Sn(f) = Sn(f, x) = Щ- + ^ (a.kcos(kx) +bksm(kx)),

k=i

n

n € R, — частичные суммы ряда Фурье функции /, Dn(t) = | + ^ cos(fci) — ядра Дирихле, а

к=1

п

Ln = ^ / \Dn(t)\dt — константы Лебега.

—п

Многие авторы (см., например, [1-4]) выводили оценки следующего вида:

\\f — Sn(f)\\ < Knu(f,Y), 4f e С2п■ (1)

Обозначим

;C(7,= Sl,p ЫЖ.

fec'2n, "(f> Y)

f=const

Известно [5, 6], что K*(y) ^ (Ln + 1)/2 для любого y > 0. Возникает задача нахождения оптимального значения аргумента модуля непрерывности в неравенстве (1) c наилучшей константой Kn = (Ln + 1)/2, а именно величины

7,: = mi {7 > о, кь) =

1 Семенова Татьяна Юрьевна — канд. физ.-мат. наук, доцент каф. математического анализа мех.-мат. ф-та МГУ; Моск. центр фунд. и прикл. матем., e-mail: [email protected].

Semenova Tatiana Yuryevna — Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Lomonosov Moscow State University, Faculty of Mechanics and Mathematics, Chair of Mathematical Analysis; Moscow Center for Fundamental and Applied Mathematics.

© Семенова. Т. Ю., 2024 © Semenova T. Yu., 2024

[ссП

В работе [7] доказано, что

Ln + 1 ^ 2п

I/ - &>(Л1 < w{f' штш)' (2)

3(n + 0.5)

при этом выполнено двойное неравенство

2п п2 , „ , 2п

< 7п < 777-Vn G N- (3)

3(n + 0.5) 4(n + 0.5)3 m 3(n + 0.5)

Таким образом, значение аргумента модуля непрерывности в оценке (2) таково, что при больших значениях n его нельзя существенно уменьшить. Однако при небольших значениях n зазор в (3) не так уж мал:

0.665181... ^ Y* < 1.396263 0.679844 ... ^ y1 ^ 0.837758 0.540849 ... ^ y* ^ 0.598398

Поэтому при небольших конкретных значениях n для улучшения оценки приближения функции частичной суммой ее ряда Фурье есть смысл найти точное значение Yn и заменить им аргумент модуля непрерывности в (2). В настоящей работе предлагается алгоритм для вычисления Yn, а также получены значения y*, Y*, Y*.

Заметим также, что заменить аргумент 5) в модуле непрерывности на величину Yn можно и в оценке нормы остатка ряда Фурье:

и/--адли < Ог^г^Ь+ °03МЛ ст)-

доказанной в работе [8] для произвольной непостоянной функции f из С2П, имеющей ограниченную на отрезке [—п, п] вариацию V (f). Это даст более точный результат в силу монотонного возрастания функции In ^ + 1.303) ш при допустимых значениях ш.

2. Вспомогательные результаты. Обозначим через С(y) класс непрерывных функций, определенных на отрезке [a, b] и удовлетворяющих условию w(f, y) ^ 1. Сформулируем доказанную в работе С. Б. Стечкина и В. Т. Гаврилюк [7] лемму, которая нам понадобится в дальнейшем.

x

Лемма 1 [7]. Пусть a < с < b, ф £ L[a, b], ф(^ ^ 0 на [a, с], ф({) ^ 0 на [с, b], Ф(ж) = f ^(t)dt,

Ф^) = 0, "

b

M(ф, y) = sup J f (t^(t)dt

feo(j) a

Тогда для любого значения y, — a) ^ 7 ^ b — а, справедливо равенство

M(ф, y) = шах(Ф(с), n(Y)),

где

n(Y)= шах (Ф^) + Ф^ + y)).

Заметим, что из условий на функцию ф^) следует монотонное возрастание Ф^) на (а, с) и монотонное убывание Ф^) на (с, b). Докажем небольшое уточнение леммы 1.

Лемма 2. Пусть выполнены условия леммы 1, функция Ф(^ не имеет промежутков постоянства, и пусть

Y* = inf {0 < y < b — a, M(ф, y) = Ф(с)} .

Тогда для любого значения Y, 0 < y < Y*, справедливо неравенство M(ф^) > Ф(с). Если же Y* ^ y ^ b — а, то M(ф, y) = Ф(с).

Доказательство. Зафиксируем y £ (0, b — а]. Пусть величина tY £ [a, b — y] такова, что n(Y) = Ф(^у) + Ф(t7 + y). Понятно, что tY £ [a, с] и tY + y £ [с, b]. Возьмем произвольное значение y' £ [0, y). Для любых значений t' £ [t7, с] и t" £ [с, tj + y] с условием t" — t' = y' выполнено неравенство

П(т') ^ Ф(^) + Ф(^') > Ф(£7) + Ф(£7 + 7) = П(7)- Таким образом, мы получили, что функция п(7) строго убывающая на [0, Ь — а] и непрерывная в силу непрерывности Ф(£). Поскольку п(0) = 2Ф(с), П(Ь — а) = 0, существует такое 7, что п(7) = Ф(с). Поскольку п(Ь — с) ^ Ф(с) + Ф(Ь) = Ф(с), то 7 ^ Ь — с. Аналогично 7 ^ с — а. Значит, 7 ^ — а). Из леммы 1 следует равенство М(ф, 7) = тах(Ф(с), п(7)) = Ф(с)-

Возьмем произвольное значение 7 € (0, 7). Тогда п(7) > п(7) и для некоторого ¿7 выполнено ц(ч) = Ф(£7) + Ф(£7+7). Найдем такое е > 0, что Ф(£7 — е) + Ф(£7+7+е) > п(7). Определим функцию /е(£) следующим образом: /е(£) = 1 при £ € [а, ^ — е], /е(¿) = 0 при £ € [¿7, ¿7 + 7], /е(¿) = —1 при £ € [¿7 + 7 + е, Ь], /е(£) линейна на отрезках [¿7 — е, ¿7] и [¿7 + ¿7 + 7 + е]. Тогда /е € С(7) и

Ь —е Ь

м(ф,7) ^/е(г)Ф(г)йг> ! ф(г)йг + J ф(г)йг = ф(ц — е) + Ф(ц + 7 + е) >п(7) = Ф(с).

t7 +7+е

Теперь пусть 7 £ (7, Ь —а] - Тогда 7 > \{Ь — а) и из леммы 1 и монотонного убывания функции г/ следует, что М(ф,ч) = тах(Ф(с),п(7)) = Ф(с).

В итоге при 7 € (0,7) выполнено неравенство М(ф,7) > Ф(с), а при 7 € (7, Ь — а] — равенство М(ф,7) = Ф(с). Отсюда следует равенство 7 = 1* и утверждение леммы.

71

Обозначим Фп(х) = / В [7] доказано, что на (0, п) функция Фп (ж) имеет п простых

х

(п) (п)

зй 0 < х\ < ... < хп < п, для которых верны хп+1 = п, 1т,п = [хт\ хЦл. Легко показать, что

» (Л ^ (n) . (n) , п(т-0.5) , (n) пт глг-

нулеи 0 < Ц < ... < Жп < 7Г, для которых верны неравенства vra+0 5 ' < хт < J+o 5 • Обозначим

(n)

х:т п

J Dn(t)dt = 0, J Dn(t)dt = J Dn(t)dt = I

при всех т = 1,...,п.

Применим лемму 2 к отрезку [а, Ь] = 1т,п и функции фт,п(¿) = (—1)т+1 Оп(Ь). На промежутке \Хт) , п+О 5 ) ФУНКЦИЯ фт>п (¿) положительна, а на (^Щ^^т+г] отрицательна. Обозначим

t

фm,n(t)= / (-l)m+lDn(r)dr, ат,п = ± J \Dn(t)\dt = ^m,n(-^^).

(n)

Мы получим следующее утверждение.

Следствие 1. Существует единственное значение 7 = 7т,п, удовлетворяющее системе

Фт^) + Ф m,n(t + Y) = ar,

Dn(t)+ Dn (t + Y) = 0,

t

n+0.5) ' 7 ^ ^m"*]'

Если Y £ [Ym, n, xm,+ 1 — xm,)] ; то для люб°й функции f £ С2п выполнено неравенство

J f(t)Dn(t)dt\ J \Dn(t)\dt ■ ui(f, 7). (4)

fm,n Im,n

3. Основной результат. Пусть 7n = max{x1n) ,Ym,n, m = 1,... ,n}.

Теорема 1. Для любой функции f £ С2п верно неравенство

IIf(x) - SnU, я)II < u{f, 7п), Уп £ N, (5)

при этом 7n = Y*n.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

!m,n

m

Доказательство. Неравенство (5) доказывается аналогично неравенству (2) работы [7], поэтому приведем его без подробностей. В силу линейности оператора Бп(/) и инвариантности модуля непрерывности относительно сдвига аргумента можно считать, что / (0) = 0, и оценивать сверху \/(0) — Бп(/, 0)|. Используем интегральное представление разности функции и ее частичной суммы ряда Фурье [9, гл I, с. 103-104]:

\/(0) — Бп(1,0)\ =

1

/ (г) Бп(г)сг

2

7(г) Бп (г)сг

где /(ж) = /(ж)+2/( Разобьем интеграл на сумму интегралов по отрезкам [0, ], Имеем

\/(0) — Бп(1,0)\ <

Л") С1

¡(г) Бп (г)ссг

п

+ -Е

7Г ^

т=1

7(г) Бп (г)сг

(6)

Учитывая, что на [0, х^] значения Бп(г) положительны, и применяя к слагаемым суммы (6) неравенство (4), получаем

Ж1П) п 1/(0)-^(/,0)1 ^ / + I

т=1

(Ж1 п \ п к=и ) 4

(7)

Теперь докажем, что значение 7п в оценке (4) нельзя уменьшить. Для произвольного положительного 7 < 7п построим непрерывную 2^-периодическую функцию /, для которой верны соотношения

и(/>7) = 1, |/(0)-ЭД,0)|>^ + 1

2

Положим е0 = тт{^5 - х(т\ - ^ЩЕ, т = 1,... ,п}.

Рассмотрим случай, когда 7п = х1п). Пусть Л = Бп(х1п)). Зафиксируем значение е так, что

(п)л

е € (0, во) и в < (^|1)2+2Л < Х1 2 7 - Определим

/п,е(г) =

0, 1, 2,

г = 0;

г е [е, е + 7]; г е [2е + 7, х1п)];

линейна на [0, е] и [е + 2е + 7],

(_1)т + 1 2 '

. г (п) тг т 1.

I Ь [Хт , га+0.5 ,

' 1 2 ' ^ t I-га+0.5 Хт+1Ь

7гт, __жги I 1

ь> га+О Я "Г Ь]

. линейна на [-га+0 5 о, п+0 5

при т = 1,... ,п. Несложно показать, что Бп(1;) монотонно убывает на [0, п™0 5], поэтому Бп(1;) Л для г е [0, х1п)]. С учетом этого, а также неравенства \Бп(г)] < п + 1, верного для любого г, имеем

оценки:

г(п) 1

г(п) С1

У /п,е(г) Бп(г)сг > ^ Бп(г)сг — е(п +1) + (х1п) — 7 — 2е)л

(8)

П

П

I

2

I

т,п

I

т,п

т,п

У /т>е(*) АЛ^ = У \fmAt) > ^ I \Вп(1)\сМ - е(п + 1)

(9)

Определим функцию /е так, чтобы она совпадала с /о)£ на [0, х ™'] и была равна /т>£ +1 на каждом отрезке 1т,п. На [—п, 0] продолжим /£ четным образом. Функция /£ непрерывна на [—п, п], /£(—п) = /£(п) и при этом ш(/,^) = 1- Поскольку / Бп(г)Сг = 0, верно равенство

1т.п

У /т,е(г) Бп(г)сг = у /е(г) Бп(г)сг

С учетом этого факта, а также неравенств (8) и (9) получаем следующую оценку:

»

|/е(о)-зде,о)| = -

/£ (г) Б (г)сг

2

"1 п \ I /п,е(г) Бп(г)сг + ^ I /т,е(г) Бп(г)сг I >

п т=1 / /

2

> -

(п)

(Х1 П N

У дда* - е(п + 1) + - 7 - 2е)Л + ^ У I - Ф + 1)п ) =

п „(п) '

Х1

(п)

(Х1 П X

^ У £>га(*)£Й + ± У |ад)И-е((п + 1)2+2А) + (4га) -7)А >

пп

(п)

1 г 1 г 11

> - / дда* + - /1£>„(*)= - + -ь

п У п ] 2 2

22 пп

Теперь рассмотрим случай, когда 7п = 7т, п при некотором т. Если 7 < 7т,п, то для функции ^(7) = шах(Фт,п(г) + Фт,п(г+7)), где максимум берется по г е [х-^, х<~'+1 — 7], согласно доказанному в лемме 2 свойству монотонности выполнено неравенство п(7) > п(7т, п)- Найдем г* е 1т, п такое, что

Фт,п(«*) + ФтЖ + 7) > »7(7т,п) = \ У I

В силу непрерывности функции Фт, п существует такое положительное е < ео, что

1 2

(10)

при этом Определим

Тогда

дДг) =

-I.* (п) I I ^ (п)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

г — е > хт!, г + 7 + е<хт+1-

{(—1)т+1, г е [х<£\г* — е]; ), г е [г*, г* + 7];

(—1)т, г е [г* + 7 + е, х(т+1]; ч линейна на [г* — е, г*] и [г* + г* + 7 + е].

де(г) Бп(г)сг >

г* _£

Г(п)

„т + 1

У Бп(г)сг — у Бп(г)сг

„(п) г"+~<+£

= Фт,п(г* — е) + Фт,п(г* + 7 + е). (11)

I

I

1

гп. п

■т.п

т. п

I

I

гп. п

т.п

П

т.п

1

П

I

т.п

I.

■т.п

т. п

Теперь положим

( 1

£

1

Ш =

I € [0, е];

I € [е,х1п)]; t € 1т,п при т < т;

^ t £ 1т,П1

, ¡ш,е{Ь) + 1 + (-1)"1> t е 1т,п при ГП > Ш.

/т,е(^) + 2 > 9е® + ^

На отрезок [—п, 0] продолжим /е четным образом. Функция /е непрерывна на [—п, п], /е(—п) = /е(п) и при этом ш(/,^) = 1. Учитывая оценки (9)-(11), получаем

х(и)

|/е(0) -аде,0)| > ч I Д>(*)£Й - е(п + 1) + ^ I + I деф >

^ 0 т=т Тт п Т^ „ /

2 п

( I Д^сЙ - е(п + 1) + ^ ^ I \опф\<И-е(п + 1)(п-1) + ^ ^ \ВП(Щ<11 + е(п + I)2 ) >

\о т=тт т /

»

1 Г 1 Г 11

> - / ДДО* + - / |£>га(*)|£й = - + -Ьп п ] п ] 2 2

1 1 2 + 2Ьга"

00 Теорема доказана.

4. Вычисление значений 7п при п = 1, 2, 3. Для применения результата теоремы заметим,

что

п

п

Фт

£ 1

Й=1

Фт

пт п + 0.5

1

пт

--Ь > т вт ,

2п + 1 ^ Л Уп + 0.5

&=1

2

птк

Следствие 2. Имеют место следующие утверждения: 1) есть решение системы

(12) (13)

£ + \ + 8т£ + + 7)

_ Уз I 5-7Г

2 6'

1 + со8 £ + со8(£ + 7) = 0,

(14)

а именно 7= 1.310179... , Щ < < 2) есть решение системы

+ 8Н1(г + 7) + \ вт(2£) + \ вт(2£ + 27) = 8Ш ^ + ^ 8Ш ^ + 1 + со8 г + со8(£ + 7) + со8(2£) + со8(2£ + 27) = 0,

8тг I 9тг 10 '

(15)

5ж .

а именно 7! = 0.8164.., ^ < < 19, 3) 7* есть решение системы

' £ + ^ + вт £ + вт^ + 7) + \ 8т(2Ь) + \ sin(2í + 27) + | 8т(3£) + | 8т(3£ + З7) =

= вт ^ + \ вт ^ + | вт ^ + ^, 1 + сов £ + со8(£ + 7) + со8(2£) + со8(2£ + 27) + со8(3£) + со8(3£ + З7) = 0,

а именно 73 = 0.5903 ..., || < 7з < •

Доказательство. Рассмотрим случай п = 1. Значение х^ есть наименьший положительный

Х (1 корень уравнения / Вп(1,)<И = § или уравнения ^ж + втж = Численно получаем х\ = 1.2461____

а

т,п

По формулам (12), (13) имеем равенства a\ti = —f и Ф1Д(í)+Ф1Д (í+t) = í+^+siní+sin(í+7)— 7г. Значит, y = Yi ,1 есть решение системы (14). Численно получаем 71 д = 1.310179.... Таким образом,

Y1 = шах{ж(11), Yi ,1} = 1.310179....

Рассмотрим случай n = 2. Значение ж12) есть наименьший положительный корень уравнения

\х + sin ж + ^ вт(2ж) = Численно получаем ж® = 0.7619____Далее по формулам (12), (13) имеем

равенства

г, __2-7Г , 1 • 4-7Г Зя"

ai,2 - sin — + 2 sin — - jq ,

„ __4тг 1 • 8jt i ir

2,2 - - Sin — - 2 Sin — + w ,

^l,2(i) + Ф1,2(* + 7) = t + I + sini + sin(i + 7) + I Sin(2i) + i sin(2t + 27) - 7Г,

*2,2(í) + ^2,2(í + Y) = -(^1,2(í) + ^1,2(í + Y)).

Значит, Y = 71,2 есть решение системы

t + 2 + sin t + sin(í + 7) + i sin(2í) + i sin(2í + 27) = sin ^ + i sin ^ + 1 + cos t + cos(t + y) + cos(2t) + cos(2t + 2y) = 0,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а Y = 72,2 — решение системы (15). Численно получаем 71,2 = 0.8074..., 72,2 = 0.8164.... Имеем (2)

72 = шах{ж1 ), 71,2, 72,2} = 72,2 = 0.8164....

Случай n = 3 рассматривается аналогично. Приведем лишь результаты окончательных расчетов: ж13) = 0.5472 ..., 71,з = 0.5809 ..., 72,3 = 0.5883 ..., 73,3 = 0.5903 .... Отсюда имеем y3* = 0.5903 .... Следствие доказано.

5. Оценка уклонения функции от n-й частичной суммы ее ряда Фурье через модуль непрерывности, взятый с аргументом, меньшим 7^. Продемонстрируем еще одну возможность применения лемм 1 и 2. Посмотрим, насколько увеличится постоянная ¿n2+1 в оценке (5), если в аргументе модуля непрерывности взять значения f§> f > ff для случаев п = 1,2,3 соответственно. Согласно теореме 1

11/0*0 - Si (/, ж)II < • и(f, 7Í)> где iíl±i = 1.21799...;

||/(ж) - ЗД, х)\\ < -u(f, 72*), где = 1.32109... ;

||/(ж) -53(/, ж)|| < 73), где = 1.38916....

Теорема 2. Для любой функции f <Е С2п верны неравенства

\\f - S1(f)\\ < 1.219 • uj{f, 5п/12), \\f - S2(f)\\ < 1.339 • uj{f, n/4), \\f - S3(f )\\ < 1.3896 • ujf, 3n/16). Доказательство. 1) Пусть n = 1. Так как ж^ = 1.2461... < 5п/12, то

т(!) „С1)

f (t) D1(t)dt

0

5тг/12) J D1(t)dt = ^-u(f, 5тг/12).

В силу того что ^(тг — ж^) < < 7Г — ж^ и ^ < 7^ = 71 д, применяя лемму 1 и лемму 2 и делая численные расчеты, для любой f £ будем иметь

J f (t) D1(t)dt 11,1

< w(f, 5п/12) шаx(Фl,l(t) + Фl,l(t + 5п/12)) < 0.343 • u(f, 5п/12). Ii,i

В итоге аналогично неравенству (7) получаем

Н/-Зд)|| < -(тг/2 + 0.343) -u{f, 5тг/12) < 1.219 -u{f, 5тг/12).

п

(2)

2) Пусть n = 2. Имеем ж1 ; = 0.76198... < п/4, поэтому

„(2)

„(2)

f (t) D2 (t)dt

0

тг/4) J D2(t)dt = ^-Uj{f, тг/4). 0

Далее, так как ж^ = 1.93213..., то ^(ж^ — ж^) < | < ж® — при этом верно неравенство ^ < 71,2) поэтому по леммам 1 и 2 для любой / £ С2ж получим

f (t) D2(t)dt

Ii ,:

< u(f, п/4) max (Фl>2(t) + Фl>2(t + п/4)) < 0.31622 • u(f, п/4).

Ii, 2

Поскольку \{п — ж|,2)) < j < П — Ж^2) И при ЭТОМ J < 72,2) ТО ДЛЯ любой / £ Сгтг выполнено

неравенство

f (t) D2(t)dt

I2 2

< п/4) max (Ф2>2(t) + Ф2>2(t + п/4)) < 0.21578 • u(f, п/4).

I2 2

Получаем

II/(ж) - 52(/, ж) II < — (тг/2 + 0.31622 + 0.21578) • и(/, п/4) < 1.339 • и(/, п/4).

Для п = 3 рассуждения аналогичны. Теорема доказана.

Автор выражает глубокую благодарность ведущему научному сотруднику А. Ю. Попову за внимание к работе и полезные замечания.

1

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Киш О. Оценка отклонения частных сумм ряда Фурье // Acta math. Acad. sei. hung. 1971. 22, N 1-2. 173-176.

2. Гаврилюк В.Т. Приближение непрерывных периодических функций полиномами Рогозинского и суммами Фурье // Вопросы теории приближения функций и ее приложений. Киев, 1976. 46-59.

3. Гаврилюк В.Т. Приближение непрерывных периодических функций тригонометрическими полиномами // Теория приближения функций. М., 1977. 101-103.

4. Miloradovic S. Aproksimacije funckcija Fourier-ovim sumama i gorns granica Fourierovih koeficijenta. Beograd: Magistarski rad, 1977.

5. Даугавет И.К. Об одном свойстве вполне непрерывных операторов в пространстве C // Успехи матем. наук. 1963. 18, № 5. 157-158.

6. Стечкин С.Б. О приближении непрерывных периодических функций суммами Фавара // Тр. Матем. ин-та АН СССР. 1971. 109. 26-34.

7. Гаврилюк В.Т., Стечкин С.Б. Приближение непрерывных периодических функций суммами Фурье // Тр. Матем. ин-та АН СССР. 1985. 172. 107-127.

8. Попов А.Ю., Семенова Т.Ю. Уточнение оценки скорости равномерной сходимости ряда Фурье непрерывной периодической функции ограниченной вариации // Матем. заметки. 2023. 113, № 4. 544-559.

9. Бари Н.К. Тригонометрические ряды. М.: Физматгиз, 1961.

Поступила в редакцию 09.06.2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.