ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
99
èõ ÷åðåç êîýôôèöèåíòû ðàçëîæåíèÿ â ðÿäû ïî ïîëíîé ñèñòåìå ñîáñòâåí-
íûõ ôóíêöèé
n
u
îïåðàòîðà
:
ˆ
L
∑∑
==
.
nnnn
ubv
è
uau
Ïîäñòàâèì ýòè ðàçëîæåíèÿ â (27.2):
∑∑ ∑∑
==
.
ˆˆ
nnnnnnnn
uMbua
èëè
ubMua
Óìíîæèì îáå ñòîðîíû íà
*
k
u
è ïðîèíòåãðèðóåì ïî âñåé îáëàñòè
èçìåíåíèÿ ïåðåìåííûõ. Ïîëó÷èì ñëåäóþùåå âûðàæåíèå:
∑
∫
=
n
nknk
duMuba
ˆ
*
τ
.
Ââåäåì îáîçíà÷åíèå:
∫
=
τ
duMuM
nkkn
ˆ
*
, òîãäà äëÿ êîýôôèöèåíòà
k
a
ïîëó÷èì:
∑
=
n
knnk
Mba
. (27.3)
Ôîðìóëà (27.3) îïðåäåëÿåò
τ
ïåðåõîä îò ôóíêöèè
−Lâäàííîév,
ïðåäñòàâëåíèè ê ôóíêöèè
,u
òàêæå äàííîé â
L
- ïðåä-
ñòàâëåíèè. Ýòîò ïåðåõîä îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ êîýôôèöèåíòîâ .
kn
M
Ñîâîêóïíîñòü êîýôôèöèåíòîâ
kn
M
çàäàåò îïåðàòîð
−
LâM
ˆ
ïðåäñòàâ-
ëåíèè. Ñîâîêóïíîñòü ýòèõ êîýôôèöèåíòîâ îáû÷íî çàïèñûâàåòñÿ â âèäå
òàáëèöû, êîòîðàÿ íàçûâàåòñÿ ìàòðèöåé, à êîýôôèöèåíòû
kn
M
- ýëåìåí-
òàìè ìàòðèöû.
Î÷åíü âàæåí ÷àñòíûé ñëó÷àé, êîãäà ñîñòàâëÿåòñÿ ïðåäñòàâëåíèå
îïåðàòîðà
L
ˆ
â åãî ñîáñòâåííîì
−L
ïðåäñòàâëåíèè, êîãäà â êà÷åñòâå
ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé áåðóòñÿ ñîáñòâåííûå ôóíêöèè îïåðàòîðà
.
ˆ
L
Ñîñòàâèì ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû îïåðàòîðà
L
ˆ
â
−L
ïðåäñòàâëåíèè:
∫∫
===
,
ˆ
**
knnnknnkkn
LduuLduLuL
δττ
(27.4)
ò.å. îòëè÷íûìè îò íóëÿ áóäóò ëèøü ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû ñ
,nk =
êîòîðûå
èõ ÷åðåç êîýôôèöèåíòû ðàçëîæåíèÿ â ðÿäû ïî ïîëíîé ñèñòåìå ñîáñòâåí-
íûõ ôóíêöèé un îïåðàòîðà L̂ :
u = ∑ anun è v = ∑ bn u n .
Ïîäñòàâèì ýòè ðàçëîæåíèÿ â (27.2):
∑a u n n = Mˆ ∑ bn un èëè ∑a u n n = ∑ bn Mˆ un .
Óìíîæèì îáå ñòîðîíû íà u k* è ïðîèíòåãðèðóåì ïî âñåé îáëàñòè
èçìåíåíèÿ ïåðåìåííûõ. Ïîëó÷èì ñëåäóþùåå âûðàæåíèå:
a k = ∑ bn ∫ u k Mˆ u n d τ .
*
n
Ââåäåì îáîçíà÷åíèå: M kn = ∫ u k Mˆ u n dτ , òîãäà äëÿ êîýôôèöèåíòà
*
ak
ïîëó÷èì:
ak = ∑ bn M kn . (27.3)
n
Ôîðìóëà (27.3) îïðåäåëÿåò τ ïåðåõîä îò ôóíêöèè
v, äàííîé â L − ïðåäñòàâëåíèè ê ôóíêöèè u, òàêæå äàííîé â L - ïðåä-
ñòàâëåíèè. Ýòîò ïåðåõîä îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ êîýôôèöèåíòîâ M kn .
Ñîâîêóïíîñòü êîýôôèöèåíòîâ M kn çàäàåò îïåðàòîð M̂ â L − ïðåäñòàâ-
ëåíèè. Ñîâîêóïíîñòü ýòèõ êîýôôèöèåíòîâ îáû÷íî çàïèñûâàåòñÿ â âèäå
òàáëèöû, êîòîðàÿ íàçûâàåòñÿ ìàòðèöåé, à êîýôôèöèåíòû M kn - ýëåìåí-
òàìè ìàòðèöû.
Î÷åíü âàæåí ÷àñòíûé ñëó÷àé, êîãäà ñîñòàâëÿåòñÿ ïðåäñòàâëåíèå
îïåðàòîðà L̂ â åãî ñîáñòâåííîì L − ïðåäñòàâëåíèè, êîãäà â êà÷åñòâå
ñîáñòâåííûõ ôóíêöèé áåðóòñÿ ñîáñòâåííûå ôóíêöèè îïåðàòîðà L̂.
Ñîñòàâèì ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû îïåðàòîðà L̂ â L − ïðåäñòàâëåíèè:
Lkn = ∫ u k Lˆ u n dτ = Ln ∫ u k u n dτ = Lnδ kn ,
* *
(27.4)
ò.å. îòëè÷íûìè îò íóëÿ áóäóò ëèøü ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû ñ k = n, êîòîðûå
99
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- …
- следующая ›
- последняя »
