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.