Общий вид: (1)
– неизвестная функция,
- ядро интегрального уравнения,
- правая часть, точки и не выходят за пределы области .
Если одномерная, то (2)
Уравнения (1) и (2) линейные интегральные уравнения Фредгольма второго рода. Пределы интегрирования могут быть равны (т.е. бесконечными). Ядро и правая часть либо непрерывны, либо удовлетворяют следующим условиям:
- измеримое множество в пространстве любого числа переменных,
точки , - неотрицательная мера, определённая на .
Ядро уравнения и правая часть удовлетворяют условиям:
Ядро,
удовлетворяющее соотношению , называется Фредгольмовским ядром.
Решая уравнения Фредгольма выписываем предположения:
- квадратично интегрируемая в или на , т.е. .
Для решения , .
Если ядро удовлетворяет , то определяет интегральный оператор, действующий в пространстве . Этот оператор любую функцию из переводит в функцию ,
.
Если - лебегова мера и оператор Фредгольма действует в .
Если - область или поверхность Евклидова пространства, тогда - это элемент объёма или элемент поверхности.
Пусть - Фредгольмовское ядро, тогда оператор переводит в , .
Введём понятие тождественного оператора.
, тогда уравнение и можно записать в виде:
.
Если - произвольная величина:
рассмотрим однородное уравнение, тогда оно будет иметь решение
(правильное значение ) . Правильное значение - значение, при котором имеет только тривиальное решение.
Если для данного ядра , при котором имеет нетривиальное решение, то это значение параметра называют характеристическим значением. Соответствующее ему решение называют собственными функциями ядра . Величины, обратные к характеристическим, называют собственными величинами.
Рассмотрим случай
,
,
- уравнение Фредгольма первого рода.
Так как уравнения Фредгольма второго рода относятся к классу ?????????, то для него справедливо, что общее решение имеет вид:
, где
- частное решение,
- общее решение соответствующего однородного уравнения.