Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

типовой функан

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
16.03.2016
Размер:
345.33 Кб
Скачать

11.8.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, ,

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

sin kt cos ks

 

 

 

 

 

 

 

,

Ax t K t, s x s ds,

K t, s

k2

12.4. X C 0,

 

 

 

 

 

0

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

cos kt cos ks

 

 

 

 

 

 

 

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 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

.

.

.

.

1

12.8.X C 0,1 , Ax t 2t s x s ds .

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

Ax t t 2s x s ds .

 

 

 

 

 

 

12.9. X C 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.10. X C

 

 

, Ax t 2t s x s ds .

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 13. Доказать,

что линейный

оператор

A: C 0,1

C 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

непрерывно обратим и найти обратный оператор A 1 .

 

 

 

 

 

 

13.1. Ax t x t

2 t

x s ds : C 0,1

C 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.2. Ax t x t

 

t

sx s ds : C 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

C 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.3. Ax t x t

2 t

2s 1 x s ds : C 0,1

C 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

13.4. Ax t

x t 2

1

x s ds: C 0,1 C 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.5. Ax t

x t 4

1

sx s ds : C 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

C 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.6. Ax t

x t 3t

x s ds : C 0,1 C 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.7. Ax t

x t 4

t

sx s ds : C 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

C 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.8. Ax t

x t 3 t 2s 1 x s ds : C 0,1

C

0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.9. Ax t

x t 31 x s ds : C 0,1 C 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.10. Ax t x t 2

1

sx s ds : C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1 C

0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача

14.

 

В пространстве C 0,

дано

интегральное уравнение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E A

x

 

t

 

 

t

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

При

каких

уравнение имеет единственное решение для любой

функции

y C 0,

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.9. x t sin 3t 4s x s ds y t .

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4t 3s x s ds y t .

 

 

14.10. x t sin

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

Задача 15. В

пространстве X исследовать и решить интегральное

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнение 2-го рода

 

E A x y .

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.5. X C 1,1 ,

Ax t

 

 

 

 

t2 2st

 

 

x

 

s

 

ds,

y

t

 

t2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.6. X C 1,1 ,

Ax t

 

 

 

 

t2 2st

 

 

x

 

s

 

ds,

y

t

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ax t

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y t t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.7. X C 1,1 ,

 

 

 

3t2

st

5s2t2

 

ds,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

Ax t 3t

2

st

 

 

 

 

2 2

ds,

y t

t

2

.

15.8. X C 1,1

 

5s t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

Ax t sin t s x s ds,

 

y t cost .

15.9. X C 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решить интегральное уравнение 2-го

 

рода

 

 

A x y в

гильбертовом

пространстве X .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 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..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin kt sin ks

 

 

 

X L2 0, ,

Ax t K t, s x s ,

K t, s

 

, y X

 

 

 

k3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

16.4..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos kt cos ks

 

 

X L2 0, ,

Ax t K t, s x s ,

 

 

 

 

 

, y X

K t, s

 

 

k3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

16.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t s 1 , 1 t s 1,

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X L

0,

,

Ax t

 

 

K

t, s

x

s

,

K

t, s

 

s

 

t 1 , 0 s t 1,

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y X .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t s 1 , 1 t s 1,

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X L

0,

,

Ax t

 

 

K

t, s

x

s

,

K

t, s

 

s

 

t 1 , 0 s t 1,

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y X .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin kt sin ks

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ax t K t, s x s ,

K t, s

 

 

k4

, y X .

X L2 0,

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

16.8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos kt cos ks

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ax t K t, s x s ,

K t, s

 

 

k4

 

, y X .

X L2 0,

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

16.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin kt sin ks

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ax t K t, s x s ,

K t, s

 

 

k5

, y X .

X L2 0,

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

16.10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos kt cos ks

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K t, s x s ,

K t, s

k5

 

 

, y X .

X L2 0,

, Ax t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

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.