2-анықтама. К функциялар жиыны сызықты деп аталады, егер әрбір uK және vK функциялары үшін u+vK қосындысы да осы жиында жатса, сонымен қатар uK (- кез келген тұрақты) болса.
Полиномдар жиыны, барлық үзіліссіз функциялар жиыны, облыстың шекарасында нөлге айналатын функциялар жиыны сызықты функциялар жиыны бола алады.
3-анықтама. I=I[g] функционалы сызықты деп аталады, егер ол К сызықты функциялар облысында анықталған болса және кез келген мүмкін u, v функциялар жұбы үшін келесі қатынас ақиқат болса:
I[u+ u]= I[u]+ I[v]
мұндағы және кез келген тұрақты.
k=g/ (0) функционалы сызықты бола алады.
4-анықтама. К={g(x)} жиынында L операторы анықталған дейді, егер әрбір g(x)K функциясы үшін әлдебір заң бойынша жалғыз ғана z=z(x) функциясы сәйкес қойылса. (Сонымен қатар, z(x) функциясы басқа t=(t1, … , tm айнымалыдан тәуелді болуы мүмкін).
Бұл функциялар арасындағы сәйкестік келесі түрде белгіленеді:
Z=Lg z=L(g)
берілген L операторы анықталған g=g(х) функциясының К жиыны бұл оператордың берілу облысы деп аталады, ал функциялар gК мүмкін функциялар деп аталады.
5-анықтама. L операторы сызықты деп аталады, егер ол сызықты жиында анықталған болса және кез келген мүмкін u және v функциялар жұбы үшін сызықты комбинациялары u +v ( және – еркін тұрақты) да мүмкін функциялар болып, сонымен қатар
L(u) = Lu;
L(u+v) = Lu+ Lv, шарттары орындалса.
Бұдан кез келген және үшін L(u + v) = Lu +Lv екендігі шығады.
К - облысында анықталған, нақты, үзіліссіз {u} функциялар жиыны болсын. Егер uK және vK болса, онда (u,v)= саны u және v функцияларының скаляр көбейтіндісі деп аталады және (u,v)=(v,u) болатыны сөзсіз.
6-анықтама. облысында үзіліссіз берілген u сызықты функциялар жиынында L сызықты операторы анықталған болсын. Оның Lu мәндері де облысында анықталған және үзіліссіз функциялар болады. Онда L сызықты операторы симметриялы деп аталады, егер кез келген мүмкін u және v функциялар үшін келесі қатынастар ақиқат болса:
яғни
(Lu,v)=(u,Lv). (7.38)
Егер кез келген мүмкін u функциясы үшін u0 болғанда ғана (Lu, u)0 теңсіздігі орындалса, онда L оператоы оң оператор деп аталады.
4-мысал.
gС(2)[0,1] функциялар жиынында анықталған Lg=-gn операторын қарастырайық және g(0)=0, g/(1)=0 болсын.
Егер u және v мүмкін функциялар болса, онда болады, сондықтан
, яғни (Lu,v)=(u,Lv) болады және L операторы симметриялы деп есептеледі. Сонымен қатар u0 екенін ескерсек, шекаралық шарттардың күші бойынша u≠0 болғанда
болатын u/0 жалғыз мүмкін функция табылады және u≡0 болса, онда (Lu,u)=0 болады. Яғни L операторы оң оператор болады.
Вариациялық есеп
I=I[g(x)] (7.39)
функцияоналы К={g(x)} жиынында анықталған функционал болсын.
(7.39) функционалының экстремумдарын іздеу есебі вариациялық есеп деп аталады. Одан гөрі дәлірек айтсақ (1-сурет): g=g(х) барлық мүмкін функциялар үшін минимум жағдайында I[g]I[g] теңсіздігі орындалатын немесе максимум жағдайында I[g]I[] теңсіздігі орындалатын функцияға жеткілікті жуық функциясын табу керек. g және функцияларының ара қашықтығын әртүрлі түсінуге болады.
1-сурет. (7.39)-есептің геометриялық мағынасы.
1-мысал
Достарыңызбен бөлісу: |