ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
где функции a
k
(s) определяются из различных условий, напр., из усло-
вия, чтобы квадратурная формула
S(x; s) ≈
2n
X
k=0
a
k
(s)x(s
k
), x ∈ C
2π
, (е)
имела наивысшую тригонометрическую степень точности (таким свой-
ством обладают, напр., формулы, построенные в гл. 1 [69]).
Для вычислительной схемы (а) – (е) справедливы результаты,
аналогичные полученным выше по м.м.к. для с.и.у. (0.1). В частно-
сти, справедлива следующая
Теорема 1.18. Пусть выполнены условия: 1) функция h (по
каждой из переменных в отдельности и равномерно относительно
другой из них) и y ∈ W
r+1
H
α
(r > 0, 0 < α 6 1); 2) точная система
(а) – (б) имеет единственное решение ~x
∗
(s) = {x
∗
(s); F
∗
} ∈ L
2
⊗ IR
при любой правой части ~y( s) = {y(s); D} ∈ W
1
2
⊗IR; 3) функции a
k
(s)
определены по формуле (1.79) при ω = 0.
Тогда при всех n > n
0
( n
0
= 0 при h(s, σ) = const или при
h
(
s, σ
) = =
h
(
s
−
σ
) )
СЛАУ
(г) – (е)
имеет единственное реше-
ние F
∗
n
, γ
∗
0
, . . ., γ
∗
2n
. Приближенные решения ~x
n
∗
(s) = {x
∗
n
(s); F
∗
n
}, где
x
∗
n
(s) = x
n
(s) при γ
k
= γ
∗
k
, k = 0, 2n, сходятся к точному решению
системы (а) – (б) со скоростями
k~x
∗
−~x
n
∗
k = kx
∗
− x
∗
n
k
2
+ |F
∗
− F
∗
n
| = O
¡
n
−r−α
¢
, (ж)
kx
∗
− x
∗
n
k
∞
= O
¡
n
−r−α
ln n
¢
, r + α > 0. (з)
Доказательство. Сначала точную систему (а) – (б) запишем в
виде одного операторного уравнения
~
K~x ≡
~
S~x +
~
R~x = ~y (~x ∈
~
X, ~y ∈
~
Y ), (и)
где
~
X = {~x} – пространство вектор-функций ~x(s) = {x(s); F } с ком-
понентами x(s) ∈ L
2
, F ∈ IR и нормой k~xk = kxk
2
+ |F | (~x ∈
~
X),
а
~
Y = {~y} – пространство вектор-функций ~y(s) = {y(s); D} с ком-
понентами y ∈ W
1
2
, D ∈ IR и с нормой k~yk = kyk
1;2
+ |D|(~y ∈
~
Y );
смысл операторов
~
S и
~
R очевиден. Ясно, что в условиях теоремы
~
K –
ограниченный оператор из
~
X на
~
Y , причем существует непрерывный
обратный K
−1
:
~
Y −→
~
X.
Обозначим через
~
X
n
= {~x
n
} ⊂
~
X подпространство вектор-функций
~x
n
(s) = {x
n
(s); F
n
} с компонентами x
n
∈ IH
T
n
⊂ L
2
, F
n
∈ IR и с нормой
пространства
~
X; через
~
Y
n
= {~y
n
} ⊂
~
Y обозначим подпространство
47
где функции ak (s) определяются из различных условий, напр., из усло-
вия, чтобы квадратурная формула
2n
X
S(x; s) ≈ ak (s)x(sk ), x ∈ C2π , (е)
k=0
имела наивысшую тригонометрическую степень точности (таким свой-
ством обладают, напр., формулы, построенные в гл. 1 [69]).
Для вычислительной схемы (а) – (е) справедливы результаты,
аналогичные полученным выше по м.м.к. для с.и.у. (0.1). В частно-
сти, справедлива следующая
Теорема 1.18. Пусть выполнены условия: 1) функция h (по
каждой из переменных в отдельности и равномерно относительно
другой из них) и y ∈ W r+1 H α (r > 0, 0 < α 6 1); 2) точная система
(а) – (б) имеет единственное решение ~x∗ (s) = {x∗ (s); F ∗ } ∈ L2 ⊗ IR
при любой правой части ~y (s) = {y(s); D} ∈ W21 ⊗ IR; 3) функции ak (s)
определены по формуле (1.79) при ω = 0.
Тогда при всех n > n0 ( n0 = 0 при h(s, σ) = const или при
h(s, σ) = = h(s − σ) ) СЛАУ (г) – (е) имеет единственное реше-
ние Fn∗ , γ0∗ , . . ., γ2n
∗
. Приближенные решения ~xn ∗ (s) = {x∗n (s); Fn∗ }, где
x∗n (s) = xn (s) при γk = γk∗ , k = 0, 2n, сходятся к точному решению
системы (а) – (б) со скоростями
¡ ¢
k~x∗ − ~xn ∗ k = kx∗ − x∗n k2 + |F ∗ − Fn∗ | = O n−r−α , (ж)
¡ ¢
kx∗ − x∗n k∞ = O n−r−α ln n , r + α > 0. (з)
Доказательство. Сначала точную систему (а) – (б) запишем в
виде одного операторного уравнения
~ x ≡ S~
K~ ~ x + R~
~ x = ~y (~x ∈ X,
~ ~y ∈ Y~ ), (и)
где X~ = {~x} – пространство вектор-функций ~x(s) = {x(s); F } с ком-
понентами x(s) ∈ L2 , F ∈ IR и нормой k~xk = kxk2 + |F | (~x ∈ X), ~
а Y~ = {~y } – пространство вектор-функций ~y (s) = {y(s); D} с ком-
понентами y ∈ W21 , D ∈ IR и с нормой k~y k = kyk1;2 + |D| (~y ∈ Y~ );
смысл операторов S ~иR ~ очевиден. Ясно, что в условиях теоремы K ~ –
ограниченный оператор из X ~ на Y~ , причем существует непрерывный
обратный K −1 : Y~ −→ X. ~
Обозначим через X ~n = {x~n } ⊂ X~ подпространство вектор-функций
~xn (s) = {xn (s); Fn } с компонентами xn ∈ IHTn ⊂ L2 , Fn ∈ IR и с нормой
пространства X; ~ через Y~n = {~yn } ⊂ Y~ обозначим подпространство
47
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- …
- следующая ›
- последняя »
