Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках

Найдены асимптотические равенства для точных верхних граней приближений классов интегралов Пуассона периодических функций некоторым линейным методом приближения специального вида в метриках пространств C и Lp ....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2008
Автор: Сердюк, А.С.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Інститут математики НАН України 2008
Назва видання:Український математичний журнал
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/164704
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках / А.С. Сердюк // Український математичний журнал. — 2008. — Т. 60, № 7. — С. 976–982. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-164704
record_format dspace
spelling irk-123456789-1647042020-02-11T01:25:40Z Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках Сердюк, А.С. Статті Найдены асимптотические равенства для точных верхних граней приближений классов интегралов Пуассона периодических функций некоторым линейным методом приближения специального вида в метриках пространств C и Lp . We obtain asymptotic equalities for the least upper bounds of approximations of classes of Poisson integrals of periodic functions by a linear approximation method of special form in the metrics of the spaces C and L p . 2008 Article Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках / А.С. Сердюк // Український математичний журнал. — 2008. — Т. 60, № 7. — С. 976–982. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 1027-3190 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/164704 517.5 uk Український математичний журнал Інститут математики НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Статті
Статті
spellingShingle Статті
Статті
Сердюк, А.С.
Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках
Український математичний журнал
description Найдены асимптотические равенства для точных верхних граней приближений классов интегралов Пуассона периодических функций некоторым линейным методом приближения специального вида в метриках пространств C и Lp .
format Article
author Сердюк, А.С.
author_facet Сердюк, А.С.
author_sort Сердюк, А.С.
title Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках
title_short Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках
title_full Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках
title_fullStr Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках
title_full_unstemmed Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках
title_sort наближення інтегралів пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках
publisher Інститут математики НАН України
publishDate 2008
topic_facet Статті
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/164704
citation_txt Наближення інтегралів Пуассона одним лінійним методом наближення в рівномірній та інтегральних метриках / А.С. Сердюк // Український математичний журнал. — 2008. — Т. 60, № 7. — С. 976–982. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.
series Український математичний журнал
work_keys_str_mv AT serdûkas nabližennâíntegralívpuassonaodnimlíníjnimmetodomnabližennâvrívnomírníjtaíntegralʹnihmetrikah
first_indexed 2025-07-14T17:18:22Z
last_indexed 2025-07-14T17:18:22Z
_version_ 1837643599021342720
fulltext UDK 517.5 A. S. Serdgk (In-t matematyky NAN Ukra]ny, Ky]v) NABLYÛENNQ INTEHRALIV PUASSONA ODNYM LINIJNYM METODOM NABLYÛENNQ V RIVNOMIRNIJ TA INTEHRAL|NYX METRYKAX We find asymptotic equalities for the least upper bounds of approximations of classes of the Poisson integrals of periodic functions by a certain linear approximation method of special form in metrics of the spaces C and L p . Najden¥ asymptotyçeskye ravenstva dlq toçn¥x verxnyx hranej pryblyΩenyj klassov ynteh- ralov Puassona peryodyçeskyx funkcyj nekotor¥m lynejn¥m metodom pryblyΩenyq specy- al\noho vyda v metrykax prostranstv C y L p . Nexaj L p , 1 ≤ p < ∞, — prostir 2π-periodyçnyx sumovnyx u p-mu stepeni funkcij f z normog f p = f Lp = f t dtp p ( ) 0 2 1π ∫       ; L∞ — prostir 2π-periodyçnyx, vymirnyx i sutt[vo obmeΩenyx funkcij, u qkomu normu zadano formulog f ∞ = ess sup ( ) t f t ; C — prostir 2π-periodyçnyx neperervnyx funkcij, normu v qkomu zadano takym çynom: f C = max ( ) t f t . Intehralamy Puassona sumovno] funkci] ϕ( )⋅ nazyvagt\ funkci] f x( ), wo oznaçagt\sq za dopomohog rivnosti f x( ) = A0 2 + 1 0 2 π ϕ β π ( – ) ( ),x t P t dtq∫ , A0 ∈R , (1) u qkij P tq, ( )β — qdra Puassona z parametramy q ∈ (0, 1) i β ∈R, tobto funkci] vyhlqdu P tq, ( )β = q ktk k cos – βπ 21     = ∞ ∑ , q ∈ (0, 1), β ∈R. MnoΩynu vsix funkcij, qki dopuskagt\ zobraΩennq u vyhlqdi (1) pry ϕ ∈ ∈ �, de � — deqka pidmnoΩyna iz L1, poznaçatymemo çerez L q β�. V ramkax dano] roboty rol\ � vidihravatymut\ mnoΩyny Up 0 = ϕ ϕ ϕ∈ ≤ ⊥{ }L p p: ,1 1 . Pry c\omu dlq zruçnosti poklademo L L Up q q pβ β, =df 0 . KoΩnij funkci] f iz klasu L q β� postavymo u vidpovidnist\ tryhonometryç- © A. S. SERDGK, 2008 976 ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 NABLYÛENNQ INTEHRALIV PUASSONA ODNYM LINIJNYM METODOM … 977 nyj polinom U f xn – ( ; )1 ∗ vyhlqdu U f xn – ( ; )1 ∗ = A0 2 + λk n k k k n a k x b k x( ) – cos sin+( ){ = ∑ 1 1 + νk n k ka k x b k x( ) sin – cos( )}, de ak = ak ( )ϕ , bk = bk ( )ϕ , k = 1, 2, … , — koefici[nty Fur’[ funkci] ϕ, a çys- la λk n( ) = λk n( ) ( ; )q β i νk n( ) = νk n( ) ( ; )q β , k = 1, 2, … , n – 1, n ∈N , oznaçagt\sq za dopomohog rivnostej λk n( ) = q q qk n k n k– – cos–2 2 2 +( ) βπ , νk n( ) = q q qk n k n k– sin–2 2 2 +( )+ βπ . Polinom U f xn – ( ; )1 ∗ moΩna rozhlqdaty qk linijnyj metod nablyΩennq, wo vy- znaça[t\sq systemog çysel λ1 ( )n{ , … , λn n – ( ) 1, ν1 ( )n , … , νn n – ( ) 1}. Uperße cej metod (u bil\ß zahal\nomu vypadku) bulo rozhlqnuto v roboti [1]; tam Ωe bulo dos- lidΩeno deqki aproksymatyvni vlastyvosti vkazanoho metodu na zaprovadΩenyx O.II.IStepancem [2, s.I33] klasax ( , )ψ β -dyferencijovnyx funkcij. Zokrema, v [1] dovedeno, wo dlq deqkyx klasiv neskinçenno dyferencijovnyx funkcij da- nyj metod [ najkrawym (v sensi syl\no] asymptotyky) linijnym metodom nably- Ωen\ tryhonometryçnymy polinomamy v rivnomirnij metryci. Analohiçnyj re- zul\tat ma[ misce i dlq nablyΩen\ u metryci prostoru L1. U danij roboti vstanovymo asymptotyçni rivnosti dlq velyçyn E L Up q n Cβ, –; 1 ∗( ) = sup ( ) – ( ; ) , – f L n C p q f x U f x ∈ ∗ β 1 , E L Uq n Ls β, –;1 1 ∗( ) = sup ( ) – ( ; ) , – f L n sq f x U f x ∈ ∗ β 1 1 pry dovil\nyx 1 ≤ p, s ≤ ∞. Teorema 1. Nexaj 1 ≤ p ≤ ∞, q ∈ (0, 1), β ∈R i n ∈N . Todi pry n → ∞ vykonu[t\sq asymptotyçna rivnist\ E L Up q n Cβ, –; 1 ∗( ) = q t M O q n q n p p p q p p 2 1 1 1 1 1 / / , ( ) cos ( ) ( – ) ′ + ′ ′ +      π σ , de ′p = p p – 1 , Mq p, ′ = 1 2 1 1 2 2 2 – – cos q q t q p+ ′ , (2) σ( )p = 1 2 1 , , , , p p = ∞ ≤ < ∞     a velyçyna O(1) rivnomirno obmeΩena po n, q, p i β. Dovedennq. Zhidno z lemogI2 z roboty [1, s. 302], dlq bud\-qko] funkci] f ∈ L q β�, � ⊂ L1 , ma[ misce intehral\ne zobraΩennq ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 978 A. S. SERDGK f x( ) – U f xn – ( ; )1 ∗ = = 2 2 0 2 q x t nt t dt n qπ ϕ βππ ( – ) cos – ( )∫     P – q x t t dt n q n 2 0 2 π ϕ π β( – ) ( ), ,∫ P , (3) v qkomu Pq t( ) = 1 2 1 + = ∞ ∑ q ktk k cos , q ∈ (0, 1), Pq n t, , ( )β = q ktk k n cos +    = ∞ ∑ βπ 2 , q ∈ (0, 1), β ∈R. Vnaslidok rivnosti (3) ta invariantnosti mnoΩyny Up 0 vidnosno zsuvu arhu- mentu dlq dovil\noho 1 ≤ p ≤ ∞ ma[mo E L Up q n Cβ, –; 1 ∗( ) = 2 20 0 2 q t nt t dt n U q Cp π ϕ βπ ϕ π sup ( ) cos – ( ) ∈    ∫ P + Rn , (4) de Rn ≤ q x t t dt n q n Cp 2 1 0 2 π ϕ ϕ β π sup ( – ) ( ), , ≤ ∫ P . (5) Vidomo (dyv., napryklad, [3, s. 137, 138]), wo qkwo ϕ ∈L p , 1 ≤ p ≤ ∞, i K L p∈ ′ , 1 p + 1 ′p = 1, to ϕ π ( – ) ( )x t K t dt C0 2 ∫ ≤ ϕ p pK ′ . (6) Zastosovugçy nerivnist\ (6) pry K t( ) = Pq n t, , ( )β , iz (5) oderΩu[mo ocinku Rn ≤ q n q n p 2 π βP , , ( )⋅ ′ ′p = p p – 1 . (7) U roboti [4, s. 1083, 1087, 1088] oderΩano rezul\taty, z qkyx pry 1 ≤ ′p ≤ ∞ vyplyvagt\ rivnosti P P P P R R q n p q n p h q n q n p t t t h t , , , , , , , , ( ) inf ( ) – sup ( ) – ( ) β λ β β β λ ′ ∈ ′ ∈ ′ +            1 2 = q t Zn p p q p cos ( ) / ′ ′ ′   2 1π + O q n q s p ( ) ( – ) ( ) 1 1 ′   , (8) de Z tq( ) = 1 1 2 2– cosq t q+ , ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 NABLYÛENNQ INTEHRALIV PUASSONA ODNYM LINIJNYM METODOM … 979 s p( ) = 1 1 2 1 , , , , , p p = ∈ ∞( ]     (9) a velyçyna O( )1 rivnomirno obmeΩena vidnosno parametriv ′p , q i n. Vraxovugçy (7) i (8), ma[mo Rn = O q q n ( ) – 1 1 3 , (10) de O( )1 — velyçyna, rivnomirno obmeΩena za vsima rozhlqduvanymy paramet- ramy. Dlq ocinky perßoho dodanka u pravij çastyni rivnosti (4) skorysta[mos\ spivvidnoßennqm dvo]stosti (dyv., napryklad, [5, s. 27]): inf ( ) – λ λ ∈ ′ R x t p = sup ( ) ( ) y Up x t y t dt ∈ ∫ 0 0 2π , 1 p + 1 ′p = 1, x L p∈ ′ , 1 ≤ ′p ≤ ∞. (11) Pokladagçy v (11) x t( ) = cos nt  – βπ 2   Pq t( ), y t( ) = ϕ( )t , otrymu[mo sup ( ) cos – ( ) ϕ π ϕ βπ ∈    ∫ U q p t nt t dt 0 2 0 2 P = inf cos – ( ) – λ βπ λ ∈ ′    R nt tq p2 P . (12) Wob znajty toçnu asymptotyçnu ocinku velyçyny inf cos – λ βπ ∈    R nt 2 Pq t( ) – – λ ′p , skorysta[mos\ nastupnym tverdΩennqm z roboty [4, s. 1083]. Lema 1. Nexaj 1 ≤ s ≤ ∞ i 2π-periodyçni funkci] g t( ) t a h t( ) magt\ obmeΩenu variacig, qkwo s = 1, abo naleΩat\ klasu Hel\dera K H1 , qkwo 1 < s ≤ ∞. Todi dlq funkci] ϕ( )t = g t( ) cos(nt + α) + h t( ) sin(nt + α), α ∈R, n ∈N , vykonugt\sq asymptotyçni rivnosti ϕ s = ( ) cos– /2 1π s s st r + O Mn( ) –1 1, (13) inf – c sc ∈R ϕ = ( ) cos– /2 1π s s st r + O Mn( ) –1 1, (14) sup ( ) – ( ) h st h t ∈ + R ϕ ϕ = ( ) cos– /2 1π s s st r + O Mn( ) –1 1, (15) v qkyx r t( ) = g t h t2 2( ) ( )+ , M = Ms = V V V – – – – – ( ) ( ) , ( ) , , π π π π π π g h s K s r r s K s s s s + = + < < ∞ = ∞        pry pry pry 1 11 1 a velyçyny O( )1 rivnomirno obmeΩeni vidnosno usix rozhlqduvanyx parametriv. ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 980 A. S. SERDGK Zapysugçy funkcig cos nt( – βπ 2   Pq t( ) u vyhlqdi cos – ( )nt tq βπ 2     P = cos ( ) cos βπ 2 Pq t nt    + sin ( ) sin βπ 2 Pq t nt    (16) i zastosovugçy lemuI1, pokladagçy v ]] umovax s = ′p , g t( ) = cos ( ) βπ 2 Pq t , h t( ) = sin ( ) βπ 2 Pq t , iz rivnosti (14) oderΩu[mo inf cos – ( ) – λ βπ λ ∈     ′R nt q t p2 P = cos ( ) ( )/ t p q t pp ′ ′′2 1π P + O n p ( )1 γ ′ , (17) de γ ′p = V V – – – ( ) , ( ) ( ) , ( ) . π π π π P P P P P q q C q p p q p q C p p p p pry pry pry ′ = ⋅ + ′ ⋅ ( ) < ′ < ∞ ⋅ ′ = ∞         ′ ′ ′ ′ ′ 1 1 1 1 (18) Oskil\ky, qk nevaΩko perekonatys\, V – ( ) π π Pq = 2 0P Pq q( ) – ( )π( ) = 4 1 2 q q– , ′ ⋅Pq C ( ) ≤ kqk k = ∞ ∑ 1 = q q( – )1 2 , V –π π Pq p′( ) = 2 1 2– ( ) ( ) – q p t h t dtq p q( ) ′ ∫ ′ π π P ≤ 2 1 2– ( ) ( )q p hq C q p p( ) ′ ⋅ ⋅ ′ ′ P , de h t q t q t q q( ) sin – cos = + df 1 2 2 , to na pidstavi formul (17) i (18) ta oçevydnyx nerivnostej hq C ( )⋅ ≤ q q1 – , Pq p ( )⋅ ′ ≤ ( ) ( ) ( – ) /2 1 2 1 1π ′ +p q q otrymu[mo rivnist\ inf cos – ( ) – λ βπ λ ∈ ′    R nt tq p2 P = cos ( ) ( ) / t tp p q p ′ ′ ′2 1π P + O q n q s p ( ) ( – ) ( ) 1 1 ′ , (19) u qkij s p( )′ oznaça[t\sq formulog (9), a velyçyna O( )1 rivnomirno obmeΩena vidnosno usix rozhlqduvanyx parametriv. Ob’[dnugçy formuly (4), (10), (12) i (19), ma[mo E L Up q n Cβ, –; 1 ∗( ) = q t t O q n q n p p p q p s p 2 1 1 1 1 1 / / ( ) cos ( ) ( ) ( – ) ′ + ′ ′ ′+      π P . ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 NABLYÛENNQ INTEHRALIV PUASSONA ODNYM LINIJNYM METODOM … 981 TeoremuI1 dovedeno. Teorema 2. Nexaj 1 ≤ p ≤ ∞, q ∈ (0, 1), β ∈R i n ∈N . Todi pry n → ∞ vykonu[t\sq asymptotyçna rivnist\ E L Uq n L p β, –;1 1 ∗( ) = q t M O q n q n p p p q p s p 2 1 1 1 1 1 1 – / / , ( ) cos ( ) ( – )π + +       , de velyçyny Mq p, ta s p( ) vyznaçagt\sq za dopomohog formul (2) i (9) vid- povidno, a velyçyna O( )1 rivnomirno obmeΩena po n, q, p i β. Dovedennq. Vyxodqçy iz zobraΩennq (3), dlq dovil\noho 1 ≤ p ≤ ∞ moΩemo zapysaty rivnist\ E L Uq n L p β, –;1 1 ∗( ) = 2 2 1 0 0 2 q x t nt t dt n U q p π ϕ βπ ϕ π sup ( – ) cos – ( ) ∈    ∫ P + R̃n , (20) de R̃n ≤ q x t t dt n U q n p 2 0 2 1 0π ϕ ϕ β π sup ( – ) ( ), , ∈ ∫ P . (21) Vykorystovugçy tverdΩennq 1.5.5 iz [5, s. 43], zhidno z qkym pry ϕ ∈L1, K L p∈ , 1 ≤ p ≤ ∞, ϕ π ( – ) ( )x t K t dt p0 2 ∫ ≤ K p ϕ 1, iz (21) oderΩu[mo nerivnist\ R̃n ≤ q n q n p 2 π βP , , ( )⋅ , qka razom iz formulamy (8) dozvolq[ zapysaty ocinku R̃n = O q q n ( ) – 1 1 3 , (22) de O( )1 — velyçyna, rivnomirno obmeΩena za vsima rozhlqduvanymy paramet- ramy. Dlq ostatoçnoho dovedennq teoremy neobxidno znajty asymptotyçno toçnu ocinku perßoho dodanka u pravij çastyni rivnosti (20). Zhidno z lemogI1 iz roboty [6, s. 1398], qkwo K t( ) ∈ L p , 1 ≤ p ≤ ∞, to dlq velyçyny E( )K p = sup ( – ) ( ) –ϕ π π π ϕ ∈ ∫ U p x t K t dt 1 0 1 vykonu[t\sq spivvidnoßennq 1 2π sup ( ) – ( ) h pK K h ∈ ⋅ ⋅ + R ≤ E( )K p ≤ 1 π K p . (23) Vykorystavßy nerivnosti (23) pry K t( ) = cos nt  – βπ 2   Pq t( ) , otryma[mo ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7 982 A. S. SERDGK 1 2 2 2π βπ βπ sup cos ( ) – ( ) – cos ( ) – ( ) h q q p n n h h ∈ ⋅    ⋅ ⋅ +    ⋅ + R P P ≤ ≤ sup ( – ) cos – ( ) ϕ π ϕ βπ ∈    ∫ U q p x t nt t dt 1 0 2 0 2 P ≤ ≤ cos ( ) – ( )n q p ⋅    ⋅βπ 2 P , 1 ≤ p ≤ ∞. (24) Na osnovi zobraΩennq (16) i lemyI1 pokladagçy   v ]] umovax s = p , ϕ( )t = = cos nt  – βπ 2    Pq t( ) iz lancgΩka nerivnostej (24) i asymptotyçno] rivnos- tiI(19) bezposeredn\o oderΩu[mo sup ( – ) cos – ( ) ϕ π ϕ βπ ∈    ∫ U q p x t nt t dt 1 0 2 0 2 P = = cos ( ) ( )/ t tp p q p2 1π P +I O q n q s p( ) ( – ) ( )1 1 . (25) Ob’[dnugçy formuly (20), (22) i (25), ma[mo E L Uq n L p β, –;1 1 ∗( ) = q t t O q n q n p p p q p s p 2 1 1 1 1 1 / / ( ) cos ( ) ( ) ( – ) ′ + +      π P . TeoremuI2 dovedeno. 1. Serdgk A. S. Pro odyn linijnyj metod nablyΩennq periodyçnyx funkcij // Problemy teori] nablyΩennq funkcij ta sumiΩni pytannq: Zb. prac\ In-tu matematyky NAN Ukra]ny. – 2004. – 1, # 1. – S. 295 – 336. 2. Stepanec A. Y. Klassyfykacyq y pryblyΩenye peryodyçeskyx funkcyj. – Kyev: Nauk. dumka, 1987. – 268 s. 3. Stepanec A. Y. Metod¥ teoryy pryblyΩenyj: V 2 ç. // Praci In-tu matematyky NAN Ukra]- ny. – Kyev: Yn-t matematyky NAN Ukrayn¥, 2002. – 40, ç. 1. – 427 s. 4. Serdgk A. S. NablyΩennq klasiv analityçnyx funkcij sumamy Fur’[ v rivnomirnij metryci // Ukr. mat. Ωurn. – 2005. – 57, # 8. – S. 1079 – 1096. 5. Kornejçuk N. P. Toçn¥e konstant¥ v teoryy pryblyΩenyq. – M.: Nauka, 1987. – 423 s. 6. Serdgk A. S. NablyΩennq klasiv analityçnyx funkcij sumamy Fur’[ v metryci prostoru L p // Ukr. mat. Ωurn. – 2005. – 57, # 10. – S. 1395 – 1408. OderΩano 09.02.07 ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2008, t. 60, # 7