Teoreama 3.1.2. (3.12) tenglik shuni tasdiqlaydiki,
N
n ,k
Ñ Yk ,
( )
U
1 Y
1
k 1
k m n k 2 m k ,
U
funksiya (3.1) ko’rinishdagi kubatur formula uchun ekstremal funksiya
bo’ladi va
U Lm S , bu yerda
Yk ,
( ) - sferik garmonikalar k - tartibli
2
ko’rinishdagi va garmonikalar soni.
(n, k ) - k – tartibli chiziqli bog’liq bo’lmagan sferik
Endi n+1=3 hol uchun quyidagi formulani qarab chiqamiz.
2
0 0
f , sin
d d
N
C f
1
( ( ) , ( ) ) . (3.13)
Bubda
Yk ,
( )
( 2 k 1)( k | |)!e i
2 ( k | |)!
P | | (cos )
ko’rinishda bo’ladi, bu yerda
k
k
P | | (cos ) - Lejandr funksiyasi. (3.5) ga asosan quyidagicha bo’ladi
k
. (3.14)m m
2
k ( k 1)
k 1 k
2
Endi
L(m ) ( S )
fazoda xatolik funksionali normasini baholaymiz.
3.2.
L( m ) S
Sobolev fazosida vaznli kubatur formulaning xatolik
2
funksionali normasini hisoblash va ekstremal funksiyani aniqlash.
Bu bo’limda biz vaznli kubatur formulani qarab chuqamiz. Vaznli kubatur formula quyidagi ko’rinishda bo’ladi:
p ( ) f ( ) d
S
N
C f ( ( ) )
1
(3.15)
2
Lm ( S ) - fazoda sfera sirtida, by yerda S n o’lchovli birlik sfera,
(1 , 2 ,..., n ),
1 ,
p ( )
- S sferada integrallanuvchi funksiya,
ya’ni
p ( )d
S
N
va C
1
n
2 2
n
Г ( ) 2
pˆ 0 ,0
bunda
pˆ k ,
P ( )Yk ,
S
( )d ,
bu yerda Yk ,
sferik garmonikalar k - tartibli ko’rinishdagi 1 ( n , k ) .
( n , k ) ( 2 k n 2) ( k n 3)!
( k 2)! k !
k – tartibli chiziqli bog’liq bo’lmagan sferik
garmonikalar soni. Yk , ( )
funksiyani S sferada orthogonal deb hisoblaymiz.
(3.15) ko’rinishdagi vaznli kubatur formulaning xatolik funksionali quyidagicha bo’ladi:
( )
p ( )
N
( ) C
(
( ) ) , (3.16)
N S
1
bu yerda
( )
Dirakning delta funksiyasi, C va
( )
vaznli kubatur formulaning koeffisiyetlari va tugun nuqtalari.
Teorema 3.2.1. (3.15) ko’rinishdagi vaznli kubatur formulaning xatolik
2
funksionalini normasi
Lm S
fazoda quyidagiga teng
N
1
2 2
n ,k pˆ k . C Yk ,
1 ,
m
k 1 1 k m k n 2
bunda
pˆ k ,
p Yk ,
S
d .
Ushbu teoremani to’liq isbotini keltiramiz.
Isboti. Ma’lumki agar funksiymiz
f Lm S
ga tegishli bo’lsa, unda
2
quyidagi qator absolyut tekis yaqinlashuvchi bo’ladi.
2
bu yerda yetarli.
Yk
f Yk ,
k 0
k - tartibli sferik garmonikalar, bunda 2m n
shart bajarilishi
Shunday qilib funksiyani
f Lm
sferik garmonikalar bo’yicha absolyut
tekis yaqinlashuvchi qatorga yoysak
n ,k
f Yk
ak , Yk ,
, (3.17)
k 0 k 0 1
bu yerda Yk ,
sferik garmonikalar k - tartibli ko’rinishdagi;
ak ,
Yk ,
S
f d ;
n, k
k – tartibli chiziqli bog’liq bo’lmagan sferik
garmonikalar soni:
n , k k n 3 ! n 2 k 2 .
k ! n 2 !
(3.15) ni chap qismiga (3.17) keltirib qo’ysak quyidagini topamiz :
, f
p
N
( ) C
, Y
N S
1
k
k 1
p ( )
S ( ), Yk
k 1
N
C
1
k
( ) , Y
k 1
n ,k N n ,k
p
ak , Yk ,
d C
,
ak , Yk ,
S k 1 1
1
k 1 1
n ,k n .k N
k ,
k 1 1
ak , p Yk ,
d
k 1 1
ak ,
C
1
,Y
n ,k N
a pˆ
. (3.18)
k 1 1
k , k ,
1
k ,
Agar (3.18) ni o’ng tomonidagi
ak , ni
m m
k 2 k n 2 2
ga ko’paytirib,
yig’indini shu ko’paytuvchiga bo’lsak va Koshi tengsizligini qo’llasak, (3.15) ga asosan quyidagini olamiz
n ,k m
k ,
m pˆ k ,
N
a k 2 k n 2 2
1
m m
k 1 1
k 2 k n 2 2
1 pˆ
N
1
2 2
( n ,k )
m 2
( n ,k ) k ,
k ,
a 2 k m k n 2
1
k ,
k 1 1
k 1 1
k m k n 2 m
pˆ
N
1
2 2
n ,k k , k ,
f Lm S
1
. (3.19)
2
k 1 1
k m k n 2 m
(3.19) dan quyidagi kelib chiqadi
pˆ
N
1
2 2
n ,k k , k ,
1
. (3.20)
k 1 1
k m k n 2 m
Quyidagi funksiyani qarab chiqamiz
n ,k
U
bk , Yk ,
, (3.21)
bk ,
1 . (3.22)
k m n k 2 m
Sferik funksiyalar uchun quyidagi baho o’rinli [1]
max
Yk
C n k
n
2
m 1 2
f
Lm S ,
2
(3.22) dan kelib chiqadiki koeffisiyetlari U Lm S
tegishli bo’ladi
Bu funksiya uchun (3.22) kubatur formula xatoligini hisoblasak quyidagi tenklikni olamiz:
N n ,k pˆ k ,
N
p
( ) C ,
1
Y
S
1
k 1 1
k m k n 2 m k ,
n ,k pˆ k ,
N
1
p
( ), Y
k 1 1
k m k n 2 m
S k ,
n ,k pˆ k ,
N
1
p Y
k 1 1
k m k n 2 m k ,
S
n ,k
pˆ k ,
U Lm S
2
. (3.23)
2
k 1 1
(3.20) va (3.23) dan quyidagi kelib chiqadi
2
N
Lm S
U Lm S ,
2
Bu yerda U
funksiya (3.15) vaznli kubatur formula uchun ekstremal funksiya
bo’ladi, ya’ni
xatolik funksionali uchun
U
shunday qilib quyidagi teorema isbotlandi.
Do'stlaringiz bilan baham: |