ЛЕММА 2.2. (а) Если вольтерровый оператор, - унитарный оператор, действующие в гильбертовом пространстве и удовлетворяющие условию
   (2.1)
то операторное уравнение
 (2.4)
для любого вещественного числа , отличного от нуля, и правой части  имеет единственное решение вида
 (2.5)
где  .
(б) для любого элемента  имеет место оценка
 (2.6)
которая показывает скорость приближения элемента  к при  ;
(в) если  и  , то величина  стремится к нулю.
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО. а) Оператор  вполне непрерывен и самосопряжен, поэтому все его собственные значения вещественны. По альтернативе Фредгольма любое комплексное число является либо собственным значением вполне непрерывного оператора, либо принадлежит к резольвентному множеству, стало быть, оператор  ограниченно обратим при любом вещественном значений  . Следовательно, уравнение

разрешимо при любом вещественном  , т.е. имеет место формула: 
Найдем Фурье представление этого решения.
Оценим норму  в пространстве .
б) Из условия  следует, что существует такой элемент пространства , что  . Оператор ограничен и  , поэтому
в) Оценим норму  в пространстве .
Из условия  следует сходимость ряда  , поэтому для любого  существует такой номер  , что  . При фиксированном  найдем число  , такое, что для всех  имеет место
неравенство. Следовательно, для любого  существует  , такое, что для всех  имеет место неравенство  , что и требовалось доказать.
Заметим, что если является элементом функционального пространства, иначе говоря, функцией, то быстрота сходимости к нулю величины  зависит от гладкости функции 
Достарыңызбен бөлісу: |