ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
доказывается с помощью леммы 1.2 и соотношений (1.14)). Теперь,
применяя к элементам S
−1
z
∗
и S
−1
z
∗
N
метод доказательства оценки
(1.135), из соотношений (1.149
0
) выводим (1.145).
В теоремах 1.10 – 1.12 равномерная сходимость приближенных
методов решения с.и.у. (0.1) установлена как следствие сходимости в
среднем. Следует отметить, что полученные при этом равномерные
оценки погрешности (1.135) и (1.145) являются несколько грубыми;
это связано, как увидим ниже, с использованным выше методом их
доказательства. Суть дела продемонстрируем для наиболее употреби-
тельного в приложениях, но в то же время для наиболее трудного для
обоснования метода, а именно, для метода механических квадратур.
Имеет место следующая
Теорема 1.14. Пусть выполнены условия: а) функции y(s) ∈
W
r+1
H
α
и h(s, σ) ∈ W
r+1
H
α
( по каждой из переменных равномерно
относительно другой из них), где r ∈ IR
+
, 0 < α 6 1; б) с.и.у. (0.1)
однозначно разрешимо в L
2
при любой правой части из W
1
2
. Тогда при
всех n таких, что
q
n
= e
0
n
−r−α
< 1, (1.150)
СЛАУ (1.78) и (1.79) однозначно разрешимы и приближенные реше-
ния (1.77) сходятся к точному решению x
∗
(s) с.и.у. (0.1) в среднем
и равномерно со скоростями соответственно
а) kx
∗
− x
∗
n
k
2
6 e
1
n
−r−α
; б) kx
∗
− x
∗
n
k
∞
6 e
2
n
−r−α
ln n, (1.151)
где e
i
– положительные постоянные, не зависящие от n.
Следствие. В условиях теоремы для любых k ∈ N таких, что
1 6 k < r + α, справедливы оценки
а) k(x
∗
− x
∗
n
)
(k)
k
2
= O (n
−r−α+k
);
б) k(x
∗
− x
∗
n
)
(k)
k
∞
= O (n
−r−α+k
ln n).
(1.152)
Доказательство. Из теоремы 1.1 и хода доказательства теорем
1.5 и 1.12 следует, что
ε
n
≡ kA − A
n
k
X
n
→Y
6 (1 + π) {E
T s
n
(h
0
s
)
∞
+ E
T σ
n
(h
0
σ
)
∞
}, (1.153)
где операторы A
n
определены в (1.83), (1.84). Отсюда и из теоремы
1.1 и теоремы Джексона в C
2π
(см., напр., [75], с.305) находим (при
n > n
0
)
q
n
≡ 3 (1 + π) kA
−1
k
½
H
s
µ
∂
r+1
h
∂s
r+1
; α
¶
+ H
σ
µ
∂
r+1
h
∂σ
r+1
; α
¶¾
1
n
r+α
< 1,
37
доказывается с помощью леммы 1.2 и соотношений (1.14)). Теперь,
применяя к элементам S −1 z ∗ и S −1 zN
∗
метод доказательства оценки
0
(1.135), из соотношений (1.149 ) выводим (1.145).
В теоремах 1.10 – 1.12 равномерная сходимость приближенных
методов решения с.и.у. (0.1) установлена как следствие сходимости в
среднем. Следует отметить, что полученные при этом равномерные
оценки погрешности (1.135) и (1.145) являются несколько грубыми;
это связано, как увидим ниже, с использованным выше методом их
доказательства. Суть дела продемонстрируем для наиболее употреби-
тельного в приложениях, но в то же время для наиболее трудного для
обоснования метода, а именно, для метода механических квадратур.
Имеет место следующая
Теорема 1.14. Пусть выполнены условия: а) функции y(s) ∈
W H α и h(s, σ) ∈ W r+1 H α ( по каждой из переменных равномерно
r+1
относительно другой из них), где r ∈ IR+ , 0 < α 6 1; б) с.и.у. (0.1)
однозначно разрешимо в L2 при любой правой части из W21 . Тогда при
всех n таких, что
qn = e0 n−r−α < 1, (1.150)
СЛАУ (1.78) и (1.79) однозначно разрешимы и приближенные реше-
ния (1.77) сходятся к точному решению x∗ (s) с.и.у. (0.1) в среднем
и равномерно со скоростями соответственно
а) kx∗ − x∗n k2 6 e1 n−r−α ; б) kx∗ − x∗n k∞ 6 e2 n−r−α ln n, (1.151)
где ei – положительные постоянные, не зависящие от n.
Следствие. В условиях теоремы для любых k ∈ N таких, что
1 6 k < r + α, справедливы оценки
а) k(x∗ − x∗n )(k) k2 = O (n−r−α+k );
(1.152)
∗
б) k(x − x∗n )(k) k∞ −r−α+k
= O (n ln n).
Доказательство. Из теоремы 1.1 и хода доказательства теорем
1.5 и 1.12 следует, что
εn ≡ kA − An kXn →Y 6 (1 + π) {EnT s (h0s )∞ + EnT σ (h0σ )∞ }, (1.153)
где операторы An определены в (1.83), (1.84). Отсюда и из теоремы
1.1 и теоремы Джексона в C2π (см., напр., [75], с.305) находим (при
n > n0 )
½ µ r+1 ¶ µ r+1 ¶¾
∂ h ∂ h 1
qn ≡ 3 (1 + π) kA−1 k Hs r+1
; α + Hσ r+1
;α r+α
< 1,
∂s ∂σ n
37
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- …
- следующая ›
- последняя »
