Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Рамазанов М.Д. Лекции по теории приближенного интегрирования

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
3.82 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ВЫС!11ЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Р С Ф С Р

БАШКИРСКИн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. 40-Х6МЯ 'ОКТЯБРЯ

К о н т р о л ь . г "

>:::емпля £

Р А М А З А Я О В М. Д.

ЛЕКЦИИ ПО ТЕОРИИ ПРИБЛИНЭШОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ

У Ф А - 1973

Печатается по постановлению Редакционыо-издательсмтго Совета Бвшгосуииверситета

л ь « о г о _

3 6 9 8 Р

Лекде доцента Рашаанова Ы,Д,

для стукентов математического факультета Ваш1\)су;лвероит era

Отэвтсгренный редактор доцент Шаба» А. Б.

2

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Лекции по теории гриближнного интегрирования написаны

как специальный

курс для студентов ш емачического факульте­

та Башкирского

государственного университета.

Лекции содержат, в основном, собственные исследования ав­ тора. Йввестные, полученные другиыи авторами, результаты опи­ сываются во введении. В главах 1-Ш установлены достаточные ус­ ловия универсальной асимптотической оптимальности решётчатых кубатурных формул с ослабление регулярным погг!ничньы слоем. На основе этих достаточных условий в главе 1У построены кубатурные формулы для многомерных ограниченных областей с гладкими границами, В приложении даны программа и результаты счёта по построенным формулам интегралов по кругу от функции двух пере­ менных.

Ряд товарищей помогали созданию этой работы.

Серьёзную помощь исследованиям принесли многочисленные советы академика С.Л.Соболева. Обсуждения результатов участниками семинаров Института математики СО АН, особенно замечания В.И. Половинкина и Ц.Б.Шойнжурова ртимулировали занятая. Инженер вычислительной лаборатории БГУ А.Ф.Егорова составила програм­ му вычисления интегралов. При окончательном оформлении рабо­ ты много сделали Л.И.Михеева и ii.Г.Юпьякшин.

Я глубоко благодарен этим товарищам.

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

В в е д е н и е

 

 

 

 

•*

 

5 0 . 1

Основньв обозначен^, терминология. .

. . 5

 

§ 0.2

Постановка

задачи. .

 

 

S

 

§ 0.3

Известные результаты по близким проб­

 

 

 

 

лемам

 

 

 

 

IS

 

 

$ 0.4

Общее описание основных результатов. .

. 2 0

 

Глава.1. Оптимальный

порядок кубатур IIHX формул

2.2.

 

5 1.1. Интегрирование периодических Функций.

. . 2 2

 

 

1.1.1° Оптишльные формулы

 

22

 

 

 

1,1.2° Свойства формулы прямоугольников. .2?

{

1.2

Оценки снизу с!>ункц/10налов погреаностей.

. . 34

$ 1.3. Оценки смдо функцииалов

погрешностей. . . Ab

 

 

1.3.1

Оптимальные по порядку функционалы.

Ь

 

 

1.3.2° Принадлежность функционалов Собо­

 

 

 

 

лева классам Л

(Q., Mt,tiitp)

5 2

Пим П. Аисмлтотическая оптииальность кубатурных

 

 

формул над гильбертова* пространства»»

5 ?

§ 2.1. Асимптотическая оптимальность над

W£-

 

 

 

 

простр*нствами

 

 

3

'

I

2 . 2 . Вычисление нормы оптимального функционала. . &8

I

2,3. Примф

W a m

пространств Соболева-Сдобо-

 

 

 

децкого

 

 

 

 

 

2.3.1*

Посииов» общей задачи о решётча­

 

 

 

 

тых кубатуряьос формулах

 

? i

 

 

2.8.2* Paiene общей задачи над

W,&

?9

1,

Глава Ш. Асимптотическая оптимальность над прост­

ранствами, функций с непрерывны*»! проие-

воднши

 

,90

§ 3 . 1 . Асимптотическая оптимальность

 

над V/Г

'

9 0

§ 0.2. Выбор подходящих норы

 

1"Ь

§ Э.З. Распространение результатов на В м

-

нормы.

 

10Й

Глава 1У. Построение специальной кубатурной

 

формулы

 

11?

5 4 . 1 . Описание построения. . . .

и з

§ 4.2. Принадлежность функцюнала погрешности

классу.

 

 

Приложение

 

ib?

§ 5 . 1 . Формулировка окончательных результа­

тов

 

4Ь?

§ 5.2. Обсуждение результатов

и постанов на

4 S 3

 

 

Нфешенных задач

 

'. - 1

§ 5.3, Програмиа вычисления интегралов по

 

кругу.

 

^ 5

Литература

 

i 6 8

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В В Е Д Е Н И Е

 

 

 

 

 

0 . 1 . Основные обозначения, терминология.

 

 

 

 

Точки

п,-мэрного

вещественного

евклидова

прост­

ранства ft*"

будут

обозначаться Х- =

 

 

±,..гхп),у'(у%),у^(^0^)

или

^

 

 

О- х/,

У',

fy

 

будут точками

Rj1"1.

 

K=(*i,~,Kty)l

 

5 = ^..у 5„)-векторы

с

целочисленны­

ми координатами Kj ,

Sj =

 

±2j

...

(J

*

<jy ft.)j

<^ = foiiy.:,o(fV)JjS-(/8iy/j4,)-BeK!!aP}i

 

с целочисленными неотри­

цательными

координатами, причем условимся, что

 

 

 

 

 

такчто

(if)

=0},)

 

•...•i1}*)

 

= '

T j

df

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скалярное

произведение

n-

мерных векторов а.

к 6

обозначается

Out)i

например^ эг л = :*,,*, + ...-*•

->сл кп. .

Д -

матрица

п х ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ -

 

банахово

пространство,

сопряженное к нему

-В,

 

С^

возмояно,

с индексами -

постоянная,

одна и та же в

непрерыващейся цепочке неравенств, 'р&аличная в равных

формулах,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сt

 

иногда -

пространство непрерывных функций с нормой

 

 

llf<x)llc

=tva.x

ff fx.))

 

 

 

 

 

 

J- - оператор преобразования Фурье,

x cUi...clxh.)

~J) (*•) = ^ / ^ e w n

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

^(Djj-C*-)

-

результат

действия оператора

f

(D)

по правилу

 

у ( y ' i f f c f t y J j ) < * • ) .

Напримф,

 

Обобщенными функциями мы назьшием элементы прост­

ранства ^

 

( И.П)-см. j<S.2j [З^^ДеИстше

обобщенной функ-

ции t(z-)

на основную

у>(-х)

обозначается < tfx)j

<f(xi'>

Употребляемые нами оооощенше функции будут иметь, как

фавило, компактный сингуля^шй носитель, точнее фед-

с^авляется

в виде суммы

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4 (*i

+

4

 

 

 

 

где

fx)

чинитна, а

^2

fx)

локально сушируьш.

 

Поэтому будет Офеделено действие таких обобщенных функ­

ций и на некоторые нефинитные основные функции конечной

гладкости :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<t-i(x),j-<>-')> может иметь

смысл, так как

4, fx)

финитна

и обладает

конечным порядком сингулярности^с/х.

 

j?c*)-

обьыный интеграл.

 

 

 

 

 

 

 

Банаховы фостранства

3

будут состоять, иэ Функций j - f * )

п.вещественных переменных, определенных на всей Я.*"

ифиыимащих комплексные значения.

Еыи дополнительно федполапается периодичность функ­

ций f fx.) с матрицей периодов

А ,

то-есть выполнение ус­

ловия /сэо =/f»c+Ак) для всех

х <=RrtH всех К

(ку0,£1,£2г..')/-

то пространства обозначаются

В

и просто }

когда

?

матрица

А

 

 

 

единичная.

 

 

 

^

 

 

npOOTfXUICTDf:

Б

й}ДуТ OOllOuHIH.31 дъ: юс,

 

а Б д

мы

будем ВВОДИТЬ СОО'ПЮШИМШ.Ш

 

 

 

 

 

 

 

£

 

воегда

будет определяться

как залоги ше

в- пекото-

рой норме всевоамо.них

конечных родов *урье

2_

 

}ке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|К|4 С

 

ОСНОВНОЙ период фушац!; из простргиства

В -

единичны!!

куб

q

 

 

/ 04

< X,

j=

i,...;

h)

 

 

 

 

будут

обозначать

козффяциенты 1>урье этих Функций,

 

 

 

h

=

J Л

/г*;

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

Объём ограниченной области

w

обозначается

/ t-J /

 

Х 2 -

область,

лежачая

строго внутри единичного

куба,

 

f

(Q,

 

 

Q.) >о

 

 

 

 

 

 

 

E>(Q)

прострапство, образованное 1уункцрями J-

 

ипреде-

ленньъм на

 

 

и являщимися ограничениями на 12 функ-

деп и*

В,

то-е^ть tfin всякого

f сх)

существует gCx.) (- Ъ

*акая,

s i u

^ f * ) / ^ 3

Н о р м а

в пространстве

JB

(Q)

опрадежяется формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее употребительными пространствами В

и

В

у нас будут следупцие

(мы указываем одну и а эквивалентных

нормировок):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Простреиства Собслева-Слободецкого

W*t

 

у/ т

с

не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

f i ^ V // =13^1Г*[(1Пгц1*)"Аф)Ъ11/У1/*>

( 0 Л - 3 )

'

Q.

K

J

ft7 -любое

вещественное, 1 з p £ °o

 

Пространства

Никольского-Бесова: . B p 1

с нормами

•lipiao, m-лябое вещественное, C X J * 1 , ^ -

нибудй фиксированное для всех В ^ " - норм число.

Пространства Мандельбройта-Хёрмандера

t

нормами

 

какое-

Н^* о

(0.1.7)

§ 0.2. .Постановка задачи.

Цель^работы состоит в изучении формул, дащих прибли­

женное значение интегралу от функции /Гх)

по ограничен­

ной области

Q.

Рассматриваются

приближенные значения

 

/ - f гзОс/эс .

имещие вид конечных сумм

?п

~ arf (х(к))

-

si

 

 

 

 

 

 

 

они называются кубатурными (квадратурными) формулами.

 

я?к> называются узлами,

<jK - весами

кубатурной формулы.

В общей постановке задачи требуется так распорядить­

 

 

ся)

 

 

 

 

 

ся выбором узлов

х

и весов

Н}

чтобы число узлов

 

не превосходило

заранее.заданного

числа jf}

а кубатурная

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ