Научная статья на тему 'Об оценке погрешности при приближении периодических функций осредняющими операторами'

Об оценке погрешности при приближении периодических функций осредняющими операторами Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
60
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
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.

Текст научной работы на тему «Об оценке погрешности при приближении периодических функций осредняющими операторами»

Zj(X) = J(1 -t^^v^^í/tj в точке jc = 0 и из ее равномерной непре-

о

рывности на любом внутреннем отрезке [б,1 - s], поскольку в этом случае для любых х1,х2, таких, что | xl - х2 |á 8t, выполняется оценка:

I - ^х2У\2<(\ - 2а)-1 z'WLi (v.Sj), где (0¿2(v,8j) - модуль непрерывности функции v(x) в пространстве

¿2 [ОД].

Ограниченность оператора Rh следует из неравенства Буняков-

ского.

g

ТЕОРЕМА 2. Если h = h(b), так что-->0 при 5->0, то

А(8)

1|ЯА(5)/5-и||С(01]-»0 при 5 0.

Доказательство вытекает из оценки

\\Rkh -«Ис[0.1]*||Л* ||¿2_>c 8+11^/-и|1с[0,1] и оценок ||Rh ||¿ Kh~l, где К не зависит от И, \\ Rhf -и||с[о,11-> гДе ca(h) - модуль непрерывности функции и(х) в пространстве С[0,1].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Хромова Г. В. О задаче восстановления функций, заданных с погрешностью //Журн. вычисл. мат. и матем. физ. 1977. Т. 17. № 5. С. 1161 - 1171.

2. Самко С Г., Килбас А. А., Маричев О. И. Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их приложения. Минск: Наука и техника, 1987. С. 38.

УДК 517.51:518

Г. В. Хромова, И. Д. Молоденкова

ОБ ОЦЕНКЕ ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ПРИБЛИЖЕНИИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ОСРЕДНЯЮЩИМИ ОПЕРАТОРАМИ*

Данная статья представляет собой обобщение результатов, полученных в [1, 2, 3], на случай одномерных пространств Соболева с весами.

1. Рассмотрим функцию и(х)е1У£[-п,п], и^к\-п) = и(-к\п), к = 0,г-1,

* Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проекты №№ 00-01-00237, 00-15-96123.

ufwr= j[qu2(t) + k^r\t))2]dt,

"iv2

-n

где q,k - положительные постоянные, и семейство интегральных операторов Ан ядрами KH(x,t) таких, что \\ Ани~и\\с[-п,п\~*® ПРИ Я -> 0 равномерно по и на классе

Щ[-п,п] = {«6^К4 uw(-n) = uw(n), к = 0,г-1, ||«|Ь<1,

2

г > 1, целое }.

Рассмотрим также величину

ДJ (Ан Мг ) = sup {\\Ани - и || С(_л>71]: и е Мг2}.

ТЕОРЕМА 1. Справедливо представление

I

Дх(.АН,Щ)= sup Цкн(хЛМхХ,НШ~g(x,x,H))2, где g(x,^H)= ]кн{х,ч)С)Ыйц-0{^х),

—71

/=1 /=1

С/ = ¿/_(2,,"1)(1 -е2тЛ'^ = ф2г.

Доказательство получается по аналогии с [1]. После следующего преобразования:

^ = НУ^/ДО, - - МГ1 (см-

*<1

Ы1

1 1

- = (-1Г1(2/Т1,

(2r + + (~l)r (2r + l)(-l)r+1 + (-1)г

учитывая, что (— l)r (— l)r+1 (2г)-1 = -(2г)-1, придем к утверждению теоремы.

2. Пусть функция и(х) задана ее 8- приближением в пространстве Ь2[-п,п\\

II и6-"М8-

Рассмотрим величину

Д(8,Ля,М£) = 8иР{11 Аниь-и\\с:иеМгг,\\ иъ -м||^<8}.

Получим для нее двустороннюю оценку в случае, когда Ан- интегральные операторы, сохраняющие тригонометрические сплайны [2].

ТЕОРЕМА 2. Пусть {Ан(х,/)},Н = -——, п= 1,2,... - последовали- 1

тельность операторов с ядрами Кн (х,() = ]Га((*)ф;(/), сохраняющими

тригонометрические сплайны.

При достаточно малых 8 справедлива двусторонняя оценка

_1 I I 3 1 2

2~*(рл(ВРЬУ < Д(8,ЛЯ(5),М2г) < 2*ф*(ВР8У,

Р *>кг - 2г — 5 I

где = Я = (3|£СЛ1)2> р = 5тах(Х(сх,0с))2)2 ,

в а /=1 * !=1

5 = 3, 5 или 7 в зависимости от того, куда попадает х (см. [2]), а.](х) ищутся из систем линейных алгебраических уравнений (см. [4]), 9/(0 -линейно независимые функции, получаемые сдвигом (см. [2]).

Доказательство следует из известной двусторонней оценки (см. [1]), из оценки

\\А„ \\ (см. [3])

и из асимптотического равенства

, I I Д 1(АнМг2) = (~;)2ВН1+0(Н).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Хромова Г. В. О скорости сходимости приближений функций на некоторых компактных классах и задаче восстановления функций // Вести. МГУ. Сер. 15. 1993. № 1. С. 13 - 18.

2. Молоденкова И. Д. Приложение оператора осреднения к задаче восстановления функций // Математика, механика, математическая кибернетика: Сб. науч. тр. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1999. С. 57 - 59.

3. Молодеикова И. Д. Об осредняющих операторах, сохраняющих тригонометрические многочлены и тригонометрические сплайны // Математика, механика: Сб. науч. тр. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2000. С. 81 - 84.

4. Молоденкова И. Д., Молоденков В. А. Обзор численных методов для решения задач приближения непрерывных функций с использованием сплайнов и осредняющих операторов. Саратов, 1998. 37 с. Деп. в ВИНИТИ. № 986-В98.

УДК 519.853.5

В. Б. Чеглов

О ВНЕШНЕЙ ОЦЕНКЕ КОМПАКТА ОРИЕНТИРОВАННЫМ ЭЛЛИПСОИДОМ

1. Математическая формализация задачи. Пусть множество D czRp - компакт, подлежащий оценке. Рассмотрим задачу о построении ориентированного эллипсоида наименьшего объема, содержащего в себе D. Для определенности будем считать, что эллипсоид ориентирован по осям координат.

Введем следующие обозначения: Г : ~2

, r(x,x) = maxn(x-y,x). (1)

ysD

Заметим, что при фиксированном векторе

х = т^ > 0, / = \,р функция п(х,т) удовлетворяет аксио-

мам нормы.

Множество, заданное соотношением

Е{х,г(х,х)х)ш jj, е RP< г*(*,т)|, (2)

является ориентированным эллипсоидом с центром в точке х, размеры полуосей которого заданы вектором г(х,-с)т, причем (это следует из (1) и (2)) хотя бы одна точка компакта D лежит на границе эллипсоида.

Известно, что объем эллипсоида пропорционален произведению длин его полуосей (см., например, [1]). Тогда- задачу о внешней оценке компакта D ориентированным эллипсоидом можно записать в виде

V{x,x)^rp{x,x)f[x(') min (3)

,=1 xeRp,T>0

2. Дифференциальные свойства целевой функции. Напомним основные понятия квазидифференциального исчисления (см. [2]).

Определение 1. Пусть в открытом множестве S с Rp задана конечная функция /(х). Будем считать, что /(х) - квазидифференцируемая

"0,0 = JZ

/=1

г (О

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.