Прямые и проекционные методы решения слабосингулярных интегральных уравнений I рода. Габдулхаев Б.Г. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Следствие. В условиях теоремы операторы A
n
: X
n
Y
n
ли-
нейно обратимы и обратные операторы A
1
n
: Y
n
X
n
ограничены
по норме в совокупности:
kA
1
n
k 6 kA
1
k(1 q
n
)
1
= O (1) , n . (1.35)
Доказательство этой теоремы с учетом сказанного в разделе 1.1
следует из теоремы 7 гл. I монографии [25] (см. также ниже §5).
Очевидно, что для уравнения (1.28) теорема 1.1 и ее следствие
остаются в силе. Однако в этом случае из теорем 6 и 14 гл. I моногра-
фии [25] и леммы 1.2 следует более общий результат:
Теорема 1.2. Справедливы утверждения: а) если оператор
A = S + R : X Y линейно обратим, то при n таких, что
r
n
kA
1
kkR P
n
Rk < 1, R P
n
R : X
n
Y, (1.36)
операторы A
n
= S + P
n
R : X
n
Y
n
также линейно обратимы и
kx
x
n
k
X
6
kA
1
k
1 r
n
[ ky P
n
yk
Y
+ r
n
kyk
Y
] , (1.31
0
)
kx
x
n
k
X
6 kE A
1
n
P
n
Ak
XX
kx
˜x
n
k
X
, ˜x
n
X
n
, (1.37)
где x
= A
1
y, x
n
= A
1
n
P
n
y, а E единичный оператор; б) если с.и.у.
(0.1) имеет решение x
при данной правой части y Y и операторы
A
n
= S + P
n
R : X
n
Y
n
линейно обратимы (напр., в условиях
пункта а) ), то при P
2
n
= P
n
для погрешности приближенного реше-
ния справедливы соотношения
kx
x
n
k
X
= k(E A
1
n
P
n
R)(x
S
1
P
n
Sx
)k
X
6
6 kE A
1
n
P
n
Rk
XX
· kS
1
k
Y X
· kSx
P
n
Sx
k
Y
; (1.38)
kx
x
n
k
X
6 kE A
1
n
P
n
Rk
XX
· kx
P
n
x
k
X
при S
1
P
n
S = P
n
.
(1.38
0
)
Следствие. Если оператор A = S + R : X Y линейно
обратим и
ε
0
n
kR P
n
Rk 0, n , R P
n
R : X Y, P
2
n
= P
n
, (1.39)
то при n таких, что q
0
n
kA
1
kε
0
n
< 1, каждый из операторов A
n
=
= S+P
n
R : X Y и A
n
= S+P
n
R : X
n
Y
n
линейно обратим и
для погрешности приближенного решения справедливы соотношения
kx
x
n
k
X
=
°
°
(S + P
n
R)
1
(Sx
P
n
Sx
)
°
°
X
6
15
    Следствие. В условиях теоремы операторы An : Xn −→ Yn ли-
нейно обратимы и обратные операторы A−1
                                     n : Yn −→ Xn ограничены
по норме в совокупности:
            kA−1      −1
              n k 6 kA k(1 − qn )
                                 −1
                                    = O (1) ,          n → ∞.          (1.35)

    Доказательство этой теоремы с учетом сказанного в разделе 1.1
следует из теоремы 7 гл. I монографии [25] (см. также ниже §5).
    Очевидно, что для уравнения (1.28) теорема 1.1 и ее следствие
остаются в силе. Однако в этом случае из теорем 6 и 14 гл. I моногра-
фии [25] и леммы 1.2 следует более общий результат:
    Теорема 1.2. Справедливы утверждения:    а) если оператор
A = S + R : X −→ Y линейно обратим, то при n таких, что
      rn ≡ kA−1 k kR − Pn Rk < 1,          R − Pn R : Xn −→ Y,         (1.36)
операторы An = S + Pn R : Xn −→ Yn также линейно обратимы и
                              kA−1 k
             kx∗ − x∗n kX 6          [ ky − Pn ykY + rn kykY ] ,       (1.310 )
                              1 − rn
   kx∗ − x∗n kX 6 kE − A−1           ∗
                        n Pn AkX→X kx − x̃n kX ,        ∀ x̃n ∈ Xn ,   (1.37)
где x∗ = A−1 y, x∗n = A−1
                       n Pn y, а E – единичный оператор; б) если с.и.у.
(0.1) имеет решение x∗ при данной правой части y ∈ Y и операторы
An = S + Pn R : Xn −→ Yn линейно обратимы (напр., в условиях
пункта а) ), то при Pn2 = Pn для погрешности приближенного реше-
ния справедливы соотношения
         kx∗ − x∗n kX = k(E − A−1       ∗   −1    ∗
                               n Pn R)(x − S Pn Sx )kX 6

       6 kE − A−1             −1          ∗       ∗
               n Pn RkX→X · kS kY →X · kSx − Pn Sx kY ;                (1.38)

 kx∗ − x∗n kX 6 kE − A−1             ∗      ∗        −1
                      n Pn RkX→X · kx − Pn x kX при S Pn S = Pn .
                                                           (1.380 )
    Следствие. Если оператор A = S + R : X −→ Y линейно
обратим и
 ε0n ≡ kR − Pn Rk → 0, n → ∞,        R − Pn R : X −→ Y, Pn2 = Pn , (1.39)
то при n таких, что qn0 ≡ kA−1 kε0n < 1, каждый из операторов An =
= S +Pn R : X −→ Y и An = S +Pn R : Xn −→ Yn линейно обратим и
для погрешности приближенного решения справедливы соотношения
                          °                            °
           kx∗ − x∗n kX = °(S + Pn R)−1 (Sx∗ − Pn Sx∗ )°X 6

                                      15