1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

Bài tập toán cao cấp chương II

3 2,1K 4
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Bài Tập Toán Cao Cấp Chương II
Trường học Trường Đại Học
Chuyên ngành Toán Cao Cấp
Thể loại bài tập
Định dạng
Số trang 3
Dung lượng 72,57 KB

Nội dung

Bài tập toán cao cấp chương II

Trang 1

Ch ’u ’ong 2 Khˆ ong gian ¯ di.nh chu ’ˆan

10 Cho A, B l`a hai to´an t ’’u t´ıch phˆan trong C [a,b] v´’oi ha.ch l `ˆan l ’u ’o.t l`a K(t, s), H(t, s)

Ax(t) =Rb

a

K(t, s)x(s)ds, Bx(t) =Rb

a

H(t, u)x(u)du.

Ch´’ung minh B ◦ A c˜ung l`a to´an t ’’u t´ıch phˆan v`a ha.ch l`a Rb

a

H(t, u)K(t, s)ds.

Gi ’ai

(BA)x(t) = B(Ax(t)) = Rb

a

H(t, u)Ax(u)du

=Rb

a

H(t, u)

µRb

a

K(u, s)x(s)ds

du =Rb

a

µRb

a

H(t, u)K(u, s)x(s)ds

du.

V`ı c´ac h`am H(t, u), K(u, s) liˆen tu.c trˆen {a ≤ t, s ≤ b} v`a h`am x(s) liˆen tu.c trˆen [a, b] nˆen h`am H(t, u)K(u, s)x(s) liˆen tu.c trˆen {a ≤ u, s ≤ b} Thay ¯d ’ˆoi th´’u t ’u l ´ˆay t´ıch

phˆan ta ¯d ’u ’o.c

BAx(t) =Rb

a

µb R

a

H(t, u)K(u, s)x(s)du

ds =Rb

a

(H(t, u)K(u, s)du) x(s)ds.

Vˆa.y B ◦ A l`a to´an t ’’u t´ıch phˆan v`a ha.ch Rb

a

H(t, u)K(t, s)ds.

Ch ’u ’ong 4 C´ ac nguyˆ en l´ı c ’o b ’an c’ua gi ’ai t´ıch h` am

5 Cho X, Y l`a c´ac khˆong gian ¯ di.nh chu ’ˆan, M ⊂ X, v`a f : M → Y sao cho f(M)

compact Ch´’ung minh n ´ˆeu G A = {(x, f (x)) : x ∈ M} ¯ d´ong trong M × Y th`ı f liˆen tu.c

trˆen M

Gi ’ai

Gi ’a s ’’u f khˆong liˆen tu.c trˆen M T`’u ¯d´o t ` ˆon ta.i x ∈ M sao cho f khˆong liˆen tu.c ta.i

M, t´’uc l`a t `ˆon ta.i d˜ay {x n } ⊂ M sao cho x n → x nh ’ung f(x n ) 9 f (x).

Suy ra t `ˆon ta.i s ´ˆo ε0 > 0 sao cho ∀n, ∃n k > n (n k > n k−1 ) sao cho kf (x n k ) − f (x)k ≥

ε0

Ta c´o {f (x n k )} k ⊂ f (M) v`a f (M) nˆen t ` ˆon ta.i d˜ay con {f(x n kj )} j, v´’oi

f (x n kj ) → y ∈ f (M).

Khi ¯d´o

Trang 2

(x n kj , f (x n kj )) → (x, y).

Do G f d´ong nˆen (x, y) ∈ G¯ f Suy ra y = f (x) Do ¯ d´o f (x n kj ) → f (x) (vˆo l´y).

Ch ’u ’ong 5 Khˆ ong gian Hilbert

4 Cho X l`a khˆong gian Hilbert th ’u.c v`a A : X → X l`a to´an t ’’u tuy ´ˆen t´ınh liˆen tu.c

To´an t ’’u A go.i l`a x´ac ¯di.nh d ’u ’ong n ´ ˆeu ∀x ∈ X ta c´o hAx, xi ≥ αhx, xi, trong ¯ d´o α > 0.

Ch´’ung minh n ´ˆeu A x´ac ¯ di.nh d ’u ’ong th`ı A l`a song ´anh v`a kA −1 k ≤ 1

α

Gi ’ai

* A l`a ¯d ’on ´anh

* A l`a to`an ´anh ⇔ ImA = X.

A : X → ImA l`a song ´anh.

∀x ta c´o αkxk2 = αhx, xi ≤ hAx, xi ≤ kAxk.kxk ⇒ αkxk ≤ kAxk Do ¯ d´o A −1 :

ImA → X liˆen tu.c v`a kA −1 k ≤ 1

α

* ImA l`a khˆong gian con ¯ d´ong c ’ua X.

* X = ImA ⊕ (ImA) ⊥ Ta ch´’ung minh (ImA) ⊥ = {0}.

∀z ∈ (ImA) ⊥ th`ı Az ∈ ImA nˆen 0 = hAz, zi ≥ αhz, zi Do ¯ d´o hz, zi = 0 T`’u ¯d´o

z = 0.

Vˆa.y A l`a song ´anh.

12 Gi ’a s ’’u X l`a khˆong gian Hilbert, A : X → X l`a mˆo.t to´an t ’’u tuy ´ˆen t´ınh Ch´’ung minh r`˘ang n ´ˆeu v´’oi m ˜ˆoi u ∈ X, phi ´ˆem h`am

x 7→ hAx, ui, x ∈ X

¯

d `ˆeu liˆen tu.c th`ı A liˆen tu.c.

Gi ’ai

* Ta ch´’ung minh A l`a to´an t ’’u ¯ d´ong ⇔ G(A) = {(x, Ax) : x ∈ X} l`a khˆong gian con

¯

d´ong c ’ua X × X.

Gi ’a s ’’u {(x n , Ax n )} ⊂ G(A) v`a lim

n→∞ (x n , Ax n ) = (x, y) Khi ¯d´o lim

∀u ∈ X M˘a.t kh´ac, do phi ´ˆem h`am c ’ua ¯d `ˆe b`ai liˆen tu.c nˆen

lim

Trang 3

∀u ∈ X T`’u (i) v`a (ii), ta suy ra

hy, ui = hAx, ui ⇔ hy − Ax, ui = 0, ∀u ∈ X

⇔ y − Ax = 0 ⇔ y = Ax.

Do ¯d´o (x, y) = (x, Ax) ∈ G(A).

* V`ı X l`a khˆong gian Banach nˆen A liˆen tu.c.

13 Gi ’a s ’’u {e n } n l`a mˆo.t c ’o s’’o c’ua khˆong gian Hilbert X v`a

P n x =

n

X

k=1

hx, e k ie k , x ∈X, n = 1, 2,

l`a d˜ay ph´ep chii ´ˆeu tr ’u.c giao Ch´’ung minh r`˘ang d˜ay {P n } n hˆo.i tu ¯di ’ˆem ¯d´ˆen to´an t ’’u ¯d `ˆong

nh ´ˆat I nh ’ung khˆong hˆo.i tu ¯d `ˆeu ¯d ´ˆen I.

Gi ’ai

P n l`a ph´ep chi ´ˆeu tr ’u.c giao lˆen khˆong gian con tuy ´ˆen t´ınh L{e1, , e n } V`ı {e n } l`a

mˆo.t c ’o s’’o c’ua X nˆen v´’oi mo.i x ∈ X ta c´o

x =

X

n=1

hx, e n ie n Khi ¯d´o

lim

n→∞ P n x = lim

n→∞

n

X

k=1

hx, e k ie k =

X

n=1

hx, e n ie n = x = Ix, ∀x ∈ X.

Vˆa.y d˜ay {P n } hˆo.i tu ¯d´ ˆen I.

Gi ’a s ’’u d˜ay {P n } hˆo.i tu ¯d `ˆeu ¯d ´ˆen I Khi ¯d´o, lim

n→∞ kP n − Ik = 0 Do ¯ d´o, kP n0− Ik < 1

v´’oi n0 d ’u l´’¯ on L ´ˆay x = e n0+1 th`ı

k(P n0 − I)e n0+1k ≤ kP n0 − Ik.ke n1+1k < 1.

M˘a.t kh´ac, ta c´o

k(P n0 − I)e n0+1k = kP n0e n0+1− e n0+1k = ke n0+1k = 1 (vˆo l´y)

Ngày đăng: 12/09/2012, 16:20

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w