типовой функан
.pdf11.8.A:l2 l2, Ax 0,2x1, x2,... .
11.9.A:l2 l2 , Ax 2x2 , x3,... .
11.10.A:C 0,1 C 0,1 , Ax t x' t , .
x C1 0,1 | x 0 x 1 .
D A
Задача 12. Найти спектр вполне непрерывного линейного оператора
A: X X .
t
12.1. X C 0,1 , Ax t t s x s ds .
0 t
12.2.X C 0,1 , Ax t 1 ts x s ds .
0
|
|
|
|
|
|
|
|
sin kt sin ks |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Ax t |
K t, s x s ds, |
K t, s |
|
k2 |
||||
12.3. X C 0, , |
|
|
|
||||||
|
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0 |
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k 1 |
|
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sin kt cos ks |
||
|
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|
|
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|||
, |
Ax t K t, s x s ds, |
K t, s |
k2 |
||||||
12.4. X C 0, |
|
||||||||
|
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|
0 |
|
k 1 |
|
||
|
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|
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|
|
cos kt cos ks |
|||
|
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|
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|
|
||||
|
Ax t K t, s x s ds, K t, s |
k2 |
|||||||
12.5. X C 0, |
|
, |
|||||||
|
|
|
|
0 |
|
k 1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
sin kt cos ks |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
, |
Ax t K t, s x s ds, |
K t, s |
k2 |
||||||
12.6. X C 0, |
|
||||||||
|
|
|
|
0 |
|
k 1 |
|
||
12.7. X C 0,1 , |
|
Ax t 1 t 2s x s ds . |
|
|
|
||||
|
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|
|
|
|
|
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||
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|
|
0 |
|
|
|
|
.
.
.
.
1
12.8.X C 0,1 , Ax t 2t s x s ds .
|
|
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|
0 |
|
|
|
|
|
|
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1 |
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|
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, |
Ax t t 2s x s ds . |
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|
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||||||
12.9. X C 0,1 |
|
|
|
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|||||||||
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0 |
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1 |
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12.10. X C |
|
|
, Ax t 2t s x s ds . |
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||||||
0,1 |
|
|
|
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|||||||||
|
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|
0 |
|
|
|
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Задача 13. Доказать, |
что линейный |
оператор |
A: C 0,1 |
C 0,1 |
|||||||||||
|
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|
|
непрерывно обратим и найти обратный оператор A 1 . |
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13.1. Ax t x t |
2 t |
x s ds : C 0,1 |
C 0,1 . |
|
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||||||||
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|
0 |
|
|
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13.2. Ax t x t |
|
t |
sx s ds : C 0,1 |
|
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||||
2 |
|
C 0,1 . |
|
|
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|||||||||
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||
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|
0 |
|
|
|
|
|
|
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|
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13.3. Ax t x t |
2 t |
2s 1 x s ds : C 0,1 |
C 0,1 . |
|
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|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
0
|
13.4. Ax t |
x t 2 |
1 |
x s ds: C 0,1 C 0,1 . |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
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|
t |
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13.5. Ax t |
x t 4 |
1 |
sx s ds : C 0,1 |
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|
C 0,1 . |
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|
|
t |
|
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13.6. Ax t |
x t 3t |
x s ds : C 0,1 C 0,1 . |
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|
0 |
|
|
|
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|
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13.7. Ax t |
x t 4 |
t |
sx s ds : C 0,1 |
|
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||||||||||
|
|
C 0,1 . |
|
|
||||||||||||||||
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|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
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13.8. Ax t |
x t 3 t 2s 1 x s ds : C 0,1 |
C |
0,1 . |
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|
0 |
|
|
|
|
|
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13.9. Ax t |
x t 31 x s ds : C 0,1 C 0,1 . |
|
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|||||||||||||||
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|
|
t |
|
|
|
|
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13.10. Ax t x t 2 |
1 |
sx s ds : C |
|
|
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||||||||||
|
|
0,1 C |
0,1 . |
|
||||||||||||||||
|
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|
t |
|
|
|
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|
Задача |
14. |
|
В пространстве C 0, |
дано |
интегральное уравнение |
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|
y |
|
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||||||
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E A |
x |
|
t |
|
|
t |
|
. |
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|
1) |
При |
каких |
уравнение имеет единственное решение для любой |
||||||||||||||||
функции |
y C 0, |
|
? |
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2) При каких и y уравнение имеет бесконечно много решений?
3) При каких и y уравнение не имеет решения?
14.1. x t sin t 2s x s ds y t .
0
14.2. x t sin 2t s x s ds y t .
0
14.3. x t sin t 2s x s ds y t .
0
14.4. x t sin s 2t x s ds y t .
0
14.5. x t sin 2t 3s x s ds y t .
0
14.6. x t sin 3t 2s x s ds y t .
0
14.7. x t sin 2t 3s x s ds y t .
0
|
|
|
|
|
|
|
|
14.8. x t sin 2s 3t x s ds y t . |
|
|
|
||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
14.9. x t sin 3t 4s x s ds y t . |
|
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||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4t 3s x s ds y t . |
|
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|
14.10. x t sin |
|
|
|||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
Задача 15. В |
пространстве X исследовать и решить интегральное |
||||||
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|
уравнение 2-го рода |
|
E A x y . |
|
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||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
, |
Ax t stx s ds, |
y t t . |
||
15.1. X C 1,1 |
|||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
, |
Ax t stx s ds, |
y t t |
2 |
|
15.2. X C 1,1 |
|
||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
15.3. X C 0, , Ax t cos t s x s ds, y t sin t .
0
15.4. X C 0, , Ax t cos t s x s ds, y t cos
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
15.5. X C 1,1 , |
Ax t |
|
|
|
|
t2 2st |
|
|
x |
|
s |
|
ds, |
y |
t |
|
t2 . |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
||
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
15.6. X C 1,1 , |
Ax t |
|
|
|
|
t2 2st |
|
|
x |
|
s |
|
ds, |
y |
t |
|
t |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
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|
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|
|
|
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|
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Ax t |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
y t t |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
15.7. X C 1,1 , |
|
|
|
3t2 |
st |
5s2t2 |
|
ds, |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
1 |
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
|
, |
Ax t 3t |
2 |
st |
|
|
|
|
2 2 |
ds, |
y t |
t |
2 |
. |
||||||||||||||
15.8. X C 1,1 |
|
5s t |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
Ax t sin t s x s ds, |
|
y t cost . |
||||||||||||||||||||||||
15.9. X C 0, |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
15.10. X C |
|
|
|
Ax t sin t s x s ds, |
y t sin . |
|||||||||||||||||||||||||||
0, |
, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 16. |
Пользуясь теоремой |
Гильберта-Шмидта, |
исследовать и |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
решить интегральное уравнение 2-го |
|
рода |
|
|
A x y в |
гильбертовом |
||||||||||||||||||||||||||
пространстве X . |
|
|
|
|
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|
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|
|
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||
16.1. |
|
|
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|
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|
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|
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|
|
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|
|
|
|
|
, Ax t |
|
|
K t, s x s , |
|
K t, s |
|
|
sin kt sin ks |
|
|
|
|||||||||||||||||||
X L |
0, |
|
|
|
, y X . |
|||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16.2.
|
|
|
|
Ax t |
|
|
K t, s x s , |
K t, s |
|
|
coskt cosks , y X . |
|||||||||||||||||
X L |
0, |
, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
16.3.. |
|
|
|
|
|
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|
|
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|
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|
|
|
|
sin kt sin ks |
|
|
|
||
X L2 0, , |
Ax t K t, s x s , |
K t, s |
|
, y X |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
k3 |
|||||||||||||||||||||||||
|
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|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
16.4.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
||
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|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos kt cos ks |
|
|
|||
X L2 0, , |
Ax t K t, s x s , |
|
|
|
|
|
, y X |
|||||||||||||||||||||
K t, s |
|
|
k3 |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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Библиографический список
Основной
1. Треногин В.А. Функциональный анализ. М.: Физматлит, 2002. – 488 с.
2. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа.- М.: Физматлит, 2004. – 572 с.
3. Треногин В.А., Писаревский Б.М., Соболева Т.С. Писаревский Б.М. Задачи и упражнения по функциональному анализу. М.: Физматлит, 2002. – 240 с.
4. Краснов М.Л., Киселев А.И., Макаренко Г.И. Интегральные уравнения. Задачи и примеры с подробными решениями. М.: УРСС, 2003. – 192 с.
Дополнительный
5.Канторович Л.В., Акилов Г.П. Функциональный анализ. СПб.: Невский диалект, 2004. – 816 с.
6.Рудин У. Функциональный анализ. СПб.: Лань, 2005. – 448с.
7. Лебедев В.И. Функциональный анализ и вычислительная математика. М.:
Физматлит, 2000. – 296с.
8. Ильин В.А. Функциональный анализ. Итоги науки и техники. Т.96. М.:
ВИНИТИ, 2006. – 272с.