
- •Автомодельное решение уравнений теплопроводности. Функция Грина.
- •Решение задачи Коши на бесконечной прямой.
- •Граничные условия второго рода (однородные)
- •Решение уравнения теплопроводности с неоднородными граничными условиями второго рода
- •Неоднородные граничные условия первого рода.
- •Решение уравнения теплопроводности в трех мерном пространстве.
- •Функция влияния мгновенного сферического источника тепла.
- •Задача о фазовом переходе (задача Стефана)
- •Классификация интегральных уравнений.
- •Задачи приводящие к иу.
- •Задача Абеля.
- •И знаменателя Фредгольма.
- •Теоремы Фредгольма.
- •Союзная иу.
- •Ранг собственного значения.
- •Теория Гильберта-Шмидта. Иу с симметричными ядрами.
- •Ортогональность собственных функций симметричного ядра.
- •Процесс ортогонализации Шмидта.
- •Собственные значения и собственные функции итерированных ядер.
- •Теорема Гильберта-Шмидта.
- •Решение иу Фредгольма для случая собственному значению (решение Шмидта).
- •Теорема Стеклова.
И знаменателя Фредгольма.
2;
-
ля знаменателя Фредгольма.
.
Связь между числителем и знаменателем Фредгольма.
В формуле 22(1) примем
и проинтегрируем по
.
(А). Знаменатель Фредгольма определяемый
(2) продифференцируем по
,
получим:
(В). Сравнивая (А) и (В) получаем:
-
(6). Получили числитель и знаменатель
Фредгольма в виде целых относительно
функций:
(7). Выражение (7) справедливо для значения
,
.
(8). Для оценки сходимости ряда (1)
воспользуемся оценкой Адамара, которую
искали для знаменателя Фредгольма
тогда:
ряд (1) будет сходиться аналогично ряду
для знаменателя Фредгольма при любых
значениях
.
Согласно основному принципу аналитического
…….функции, если две целые функции
совпадают в некотором круге комплексных
значений
,
то они будут совпадать по всей комплексной
плоскости.
те уравнения для резольвенты которые
были получены ранее справедливы для
любых значений
.
Теоремы Фредгольма.
Теорема 1. Если не является корнем уравнения , то ИУ Фредгольма имеет решение для любых функций и это решение определяется формулой: , где резольвента по Фредгольму: .
Доказательство: Аналогично доказательству Th о существование и единственности решения ИУ.
Теорема 2. Корни уравнения (нули знаменателя Фредгольма) являются полюсами резольвенты.
Доказательство:
Предположим, что
,
это 0 знаменателя Фредгольма порядка
,
т.е
,
где
,
кроме этого пусть
является нулем для числителя порядка
,
т.е
,
т.е любой корень уравнения
является полюсом резольвенты.
Теорема 3.
Решение однородного ИУ при
одному из корней уравнений
нетривиально.
Доказательство.
Т.к ноль знаменателя Фредгольма является
полисом резольвенты, то резольвенту
можно представить в виде ряда Лорана в
окружности этой особой точки.
.
Подставим это выражение в одно из
уравнений резольвенты:
,
умножив это уравнение на
и
принимая
получаем:
(*). Уравнение (*) является однородным ИУ
для функции
по какой-то одной из переменой. Функция
не
может быть
,
иначе резольвента в точке
имеет порядок полюса, по крайней мере,
на единицу меньше.
Теорема 4. Нули знаменателя Фредгольма или кори уравнения являются собственными значениями ИУ.
Союзная иу.
СИУ называется уравнения следующего вида:
(1), союзное ядро
.
Очевидно, что знаменатель Фредгольма
для союзного уравнения будет тем же
самым, что и для исходного ИУ, а числитель
Фредгольма:
.
Рассмотрим теоремы Фредгольма для
случая
собственному значению ИУ. Запишем ИУ
Фредгольма:
(2).
Теорема 5. Если является собственным значением ИУ, то неоднородное уравнение (2) разрешимо только в случае ортогональности функции и любого решения однородного союзного уравнения при этом значение .
Доказательство.
Пусть функция
решение союзного однородного уравнения
для
собственному значению. Домножим уравнение
(2) на
и проинтегрируем по
.
(3). Функция
является
решением однородного уравнения
[…] в уравнение (3) будет
.
(4). Выражение (4) означает ортогональность
функции
и
.
Теорема 6. (альтернатива Фредгольма). Имеются две возможности или неоднородные ИУ разрешимые для любой функции , а соответствующее однородное уравнение имеет только нулевое решение или однородное ИУ имеет не тривиальное решение, а не однородное уравнение разрешимо не при всех функциях .