Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634932)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Линейные интегральные уравнения Фредгольма

0   0
АвторыШишкин Геннадий Александрович
ИздательствоБурятский государственный университет
Страниц110
ID291660
АннотацияВ пособии кратко итожены основные разделы теории интегральных уравнений Фредгольма. Главное внимание уделено вопросам, касающимся типов уравнений и методов их решения. Рассмотрены теорема существования и единственности решения и ряд других наиболее важных теорем. К каждому типу уравнений и рассмотренных в пособии методов их решения приведены примеры с решениями. в последнем параграфе дан список задач для самостоятельного решения. Пособие предназначено студентам специальности «Прикладная математика и информатика», может использоваться студентами специальностей: «Математика». «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и др.
Кем рекомендованоГриф УМС БГУ
Кому рекомендованодля студентов и магистров специальностей/направлений 010400.62 Прикладная математика и информатика, 010501.65 Прикладная математика и информатика, 010400.68 Прикладная математика и информатика, а также для студентов других специальностей, где изучаются интегральные уравнения
УДК517.948
ББК22.161.67я73
Линейные интегральные уравнения Фредгольма / Г.А. Шишкин .— Улан-Удэ : Бурятский государственный университет, 2014 .— 110 с. — URL: https://rucont.ru/efd/291660 (дата обращения: 27.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Шишкин ЛИНЕЙНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ФРЕДГОЛЬМА Рекомендовано Учебно-методическим советом БГУ в качестве учебно-методического пособия для студентов и магистров специальностей/направлений 010400.62 Прикладная математика и информатика, 010501.65 Прикладная математика и информатика, 010400.68 Прикладная математика и информатика, а также для студентов других специальностей, где изучаются интегральные уравнения ИЗДАТЕЛЬСТВО Улан-Удэ 2014 УДК 511 968 ББК 22.161.6я73 Ш 655 Утверждено к печати редакционно-издательским советом Бурятского госуниверситета Рецензенты А.Д. <...> Главное внимание уделено вопросам, касающимся типов уравнений и методов их решения. <...> Рассмотрены теорема существования и единственности решения и ряд других наиболее важных теорем. <...> К каждому типу уравнений и рассмотренных в пособии методов их решения приведены примеры с решениями, в последнем параграфе дан список задач для самостоятельного решения. <...> УДК 511 968 ББК 22.161.6я73 © Бурятский госуниверситет, 2014 В В ЕД ЕН И Е Уравнение называют интегральным, если неизвестная функция входит в уравнение под знаком интеграла. <...> Возможно, первый результат, который можно связать с интегральными уравнениями, это формулы обращения Фурье (1811): ( 1) (2) 0 Можно считать, что формула (2) дает решение интегрального уравнения ( 1), в котором g (х) - неизвестная, а f функция. <...> В 1900 г. Э.И. Фредгольм изложил основные свойства и теоремы теории линейных интегральных уравнений с постоянными пределами интегрирования, разработал общие методы решения этого вида уравнений, которые теперь называют уравнениями Фредгольма. <...> Фредгольм дал красивое и оригинальное решение этого класса уравнений, что открывало некоторую аналогию между интегральными и алгебраическими линейными уравнениями. <...> Ядро K (х, s) описывает величину последействия состояния системы в момент s на состояние системы в момент x>s [10]. <...> Решение линейного интегрального уравнения второго рода с параметром Л b и( х) - Л | K (х, t )u(t )dt = f a (х) было <...>
Линейные_интегральные_уравнения_Фредгольма.pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Стр.107
Стр.108
Стр.109
Стр.110
Линейные_интегральные_уравнения_Фредгольма.pdf
Стр.1
Стр.2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ БУРЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Г.А. Шишкин ЛИНЕЙНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ФРЕДГОЛЬМА Рекомендовано Учебно-методическим советом БГУ в качестве учебно-методического пособия для студентов и магистров специальностей/направлений 010400.62 Прикладная математика и информатика, 010501.65 Прикладная математика и информатика, 010400.68 Прикладная математика и информатика, а также для студентов других специальностей, где изучаются интегральные уравнения ИЗДАТЕЛЬСТВО Улан-Удэ 2014
Стр.3
УДК 511 968 ББК 22.161.6я73 Ш 655 Утверждено к печати редакционно-издательским советом Бурятского госуниверситета Рецензенты А.Д. Мижидон, д-р техн. наук, проф. В.В. Кибирев, канд. физ.-мат. наук, проф. Шишкин Г.А. Ш 655 Линейные интегральные уравнения Фредгольма: учеб.метод. пособие. - Улан-Удэ: Издательство Бурятского госуниверситета, 2014. - 106 с. В пособии кратко изложены основные разделы теории интегральных уравнений Фредгольма. Главное внимание уделено вопросам, касающимся типов уравнений и методов их решения. Рассмотрены теорема существования и единственности решения и ряд других наиболее важных теорем. К каждому типу уравнений и рассмотренных в пособии методов их решения приведены примеры с решениями, в последнем параграфе дан список задач для самостоятельного решения. Пособие предназначено студентам специальности «Прикладная математика и информатика», может использоваться студентами специальностей: «Математика», «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и др. УДК 511 968 ББК 22.161.6я73 © Бурятский госуниверситет, 2014
Стр.4
В В ЕД ЕН И Е Уравнение называют интегральным, если неизвестная функция входит в уравнение под знаком интеграла. Интегральные уравнения - это функциональные уравнения специального типа, история которых тесно связана с задачами математической физики, в частности с проблемой колебания твердого тела [2; 12]. Теория интегральных уравнений составляет значительный раздел математического анализа и имеет большое теоретическое и прикладное значение. В настоящее время все чаще интегральные уравнения рассматривают как самостоятельное научное направление. Отдельные же интегральные уравнения встречались уже в первой половине X IX в., но систематическая их теория была заложена на рубеже X IX - X X вв. в работах итальянского математика В. Вольтерра (18601940), шведского математика Э.И. Фредгольма (1866-1927), Д. Гильберта (1862-1943) и других математиков [20]. Этот направление в математике своим возникновением обязано Даниилу Бернулли, а затем в течение двух столетий усилия математиков были направлены на решение проблемы колебаний среды (механической, акустической, оптической, электромагнитной) и связанной с ней краевой задачей теории потенциала, которая сводится к решению интегральных уравнений. Возможно, первый результат, который можно связать с интегральными уравнениями, это формулы обращения Фурье (1811): ( 1) (2) 0 Можно считать, что формула (2) дает решение интегрального уравнения ( 1), в котором g (х) - неизвестная, а f функция. 3 (х) - данная
Стр.5
Работа Фурье «Theorie analy lique de la chaleur» (1822) стала вехой на этом пути. В последнее десятилетие X IX в. Пуанкаре разработал теоретико-функциональные методы и вместе с К. Нейманом они приступили к рассмотрению гармонической краевой задачи, которая сводилась к решению интегрального уравнения. Однако из-за того, что в более простых ситуациях в непрерывном предельном случае возникают дифференциальные, а не интегральные уравнения, на целых два столетия внимание математиков было уделено дифференциальным уравнениям. Значимой в изучении линейных интегральных уравнений стала работа В. Вольтерра (1896), в которой исследованы уравнения вида а д р (х) - Л [ K (x, s) р s)ds = f a где р (x) - неизвестная функция, K (x, s) и f (x), ции, Л - численный параметр, он доказал, что если K (x, s) и f (3) (x) - данные функ(x) непрерывны в некотором сегменте [a, b], то в этом сегменте уравнение (3) имеет при любом значении Л одно и только одно непрерывное решение, которое можно построить по методу последовательных приближений. В 1900 г. Э.И. Фредгольм изложил основные свойства и теоремы теории линейных интегральных уравнений с постоянными пределами интегрирования, разработал общие методы решения этого вида уравнений, которые теперь называют уравнениями Фредгольма. Фредгольм дал красивое и оригинальное решение этого класса уравнений, что открывало некоторую аналогию между интегральными и алгебраическими линейными уравнениями. В работах Фредгольма была реализована также идея превращения системы линейных уравнений, описывающей дискретную систему масс, в интегральные уравнения при переходе к предельному случаю сплошной среды. Тем не менее отметим, что результаты Фредгольма вытекают из специального вида его уравнения, которое возникает при решении проблем математической физики [2; 10; 12]. Интегральные уравнения встречаются в различных областях науки и многочисленных приложениях (в теории упругости, теории пластичности, гидродинамике, теории массо- и теплопереноса, тео4
Стр.6
СОДЕРЖАНИЕ Введение............................................................................................. 3 1. Классификация интегральных уравнений Фредгольма....... 6 2. Решение интегральных уравнений Фредгольма методом последовательных приближений.................................................. 9 3. Уравнения с вырожденными ядрами..................................... 12 4. Решение интегральных уравнений Фредгольма с помощью ряда Неймана.................................................................................... 15 5. Итерированные ядра и резольвента интегральных уравнений Фредгольма................................................................................ 18 6. Решение линейных интегральных уравнений Фредгольма второго рода методом последовательных подстановок........ 23 7. Уравнение Фредгольма как предел системы конечного числа линейных алгебраических уравнений. Фундаментальные соотношения Фредгольма..................................................... 27 8. Доказательство сходимости рядов Фредгольма..................... 33 9. Решение линейного уравнения, данное Фредгольмом при D(X) Ф 0. Первая фундаментальная теорема Фредгольма........................................................................................................ 35 10. Решение однородных интегральных уравнений. Вторая фундаментальная теорема Фредгольма....................................... 40 11. Собственные значения и собственные функции и их вычисление ........................................................................................... 55 12. Вычисление собственных значений и собственных функций по методу Келлога................................................................... 59 13. Сопряженные однородные интегральные уравнения 63 14. Решение неоднородных интегральных уравнений для случая, когда D(X) = 0. Третья фундаментальная теорема Фредгольма....................................................................................... 15. Теорема Адамара...................................................................... 76 70 Задачи для самостоятельного решения...................................... 80 Приложения...................................................................................... 102 Библиографический список......................................................... 104
Стр.107
Учебное издание Геннадий Александрович Шишкин ЛИНЕЙНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ФРЕДГОЛЬМА Учебно-методическое пособие Редактор Е.П. Евдокимова Компьютерная верстка Т.А. Олоевой Свидетельство о государственной аккредитации № 1289 от 23 декабря 2011 г. Подписано в печать 15.09.2014. Формат 60х84 1/16. Уч.-изд. л. 5,73. Усл. печ. л. 6,17. Тираж 65. Заказ 194. Цена договорная Издательство Бурятского госуниверситета 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а riobsu@gmail.com Отпечатано в типографии Издательства Бурятского государственного университета 670000, г. Улан-Удэ, ул. Сухэ-Батора, 3а
Стр.108
Стр.109
Стр.110