Интегральные уравнения

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.

 

Hosted by uCoz