BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
ĐỖ PHI HÙNG
VỀ MỘT LỚP PHƯƠNG TRÌNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH
TÍCH PHÂN VỚI NHÂN TOEPLITZ - HANKEL
LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC
HÀ NỘI, 2016
BỘ GIÁO DỤC và ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
ĐỖ PHI HÙNG
VỀ MỘT LỚP PHƯƠNG TRÌNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH
TÍCH PHÂN VỚI NHÂN TOEPLITZ - HANKEL
LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC
Chuyên ngành: Toán giải tích
Mã số: 60 46 01 02
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. TRỊNH TUÂN
HÀ NỘI, 2016
i
Lời cảm ơn
Luận văn được hoàn thành tại trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 dưới sự
hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS. Trịnh Tuân. Sự giúp đỡ và hướng dẫn tận
tình, nghiêm túc của thầy trong suốt quá trình thực hiện luận văn này đã giúp
tác giả trưởng thành hơn trong cách tiếp cận một vấn đề nghiên cứu khoa học.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng đối với thầy.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà
Nội 2, phòng sau Đại học, các thầy cô giáo trong nhà trường cùng các bạn
học viên cao học đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt
quá trình học tập và hoàn thành luận văn này!
Hà Nội, ngày 30 tháng 6 năm 2016
Đỗ Phi Hùng
ii
Lời cam đoan
Luận văn được hoàn thành tại trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS. Trịnh Tuân.
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn tôi đã kế thừa những
kết quả khoa học của các nhà khoa học và đồng nghiệp với sự trân trọng và
biết ơn.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ
rõ nguồn gốc từ tài liệu tham khảo.
Hà Nội, ngày 30 tháng 6 năm 2016
Đỗ Phi Hùng
iii
DANH MỤC KÍ HIỆU
F
Phép biến đổi Fourier.
Fs
Phép biến đổi Fourier sine.
Fs1
Phép biến đổi Fourier sine ngược.
Fc
Phép biến đổi Fourier cosine.
Fc1
Phép biến đổi Fourier cosine ngược
K
Phép biến đổi Kontorovich-Lebedev.
K 1
Phép biến đổi Kontorovich-Lebedev ngược.
L
Phép biến đổi Laplace.
L 1
Phép biến đổi Laplace ngược.
pf gq
γ
f g
f g
Tγ
f g
T
pf, g, hq
γ
p
f, g, hq
R
Tích chập của hai hàm f và g.
Tích chập của hai hàm f và g với hàm trọng γ.
Tích chập của hai hàm f và g đối với phép biến đổi T .
Tích chập của hai hàm f và g với hàm trọng γ đối với phép
biến đổi T .
Đa chập của các hàm f, g, h.
Đa chập của các hàm f, g, h với hàm trọng γ.
Là tập tx P R : x ¡ 0u.
iv
Mục lục
Lời cảm ơn
i
Lời cam đoan
ii
DANH MỤC KÍ HIỆU
iii
Lời mở đầu
1
1
Các kiến thức dùng cho luận văn
4
1.1
Các phép biến đổi tích phân và các không gian hàm . . . . .
4
1.1.1
Các không gian hàm . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
1.1.2
Các phép biến đổi tích phân . . . . . . . . . . . . .
5
Tích chập và tích chập suy rộng . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.2.1
Tích chập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.2.2
Tích chập suy rộng . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Đa chập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
1.2
1.3
2
3
Phương trình tích phân với nhân Toeplitz-Hankel
14
2.1
Bài toán 2.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2.2
Bài toán 2.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
2.3
Bài toán 2.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
Hệ phương trình tích phân với nhân Toeplitz - Hankel
27
3.1
27
Bài toán 3.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
v
3.2
Bài toán 3.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
3.3
Bài toán 3.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
3.4
Bài toán 3.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
Kết luận
45
Tài liệu tham khảo
45
1
Lời mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
Phương trình tích phân với nhân Toeplitz - Hankel có dạng tổng quát là
(X[7]):
f pxq
»8
rk1 px
yq
k2 px y q sf py q dy
ϕ pxq , x ¡ 0
(1)
0
trong đó k1 là nhân Hankel, k2 là nhân Toeplitz, ϕ là hàm cho trước và f là
hàm phải tìm. Tuy nhiên cho đến nay để giải nghiệm đúng của phương trình
(1) với nhân k1 , k2 tổng quát thì hãy còn là bài toán mở và chỉ mới tìm được
nghiệm xấp xỉ của nó. Trong những năm gần đây đã có một số kết quả nghiên
cứu giải được một số lớp phương trình và hệ phương trình tích phân với nhân
Toeplitz-Hankel bằng cách chọn các nhân k1 , k2 cụ thể, sau đó dùng công cụ
tích chập, tích chập suy rộng và đa chập để giải đóng một số lớp các bài toán
dạng này [5,6,7,8,9].
Với mong muốn được tìm hiểu về tích chập, tích chập suy rộng, đa chập
và ứng dụng để giải một lớp phương trình và hệ phương trình tích phân với
nhân Toeplitz – Hankel.
Được sự hướng dẫn của PGS.TS Trịnh Tuân tôi chọn đề tài nghiên cứu
luận văn thạc sĩ của mình là:
“Về một lớp phương trình và hệ phương trình tích phân
với nhân Toeplitz – Hankel”.
Luận văn được chia thành ba chương:
Chương 1: Nêu tóm tắt các kiến thức cơ bản dùng để nghiên cứu cho các
chương sau.
Chương 2: Dùng công cụ tích chập, tích chập suy rộng và đa chập đối với
các phép biến đổi tích phân Fourier cosine pFc q, Fourier sine pFs q, Laplace
2
pLq để giải đóng một lớp phương trình tích phân với nhân Toeplizt - Hankel.
Các kết quả chính của chương này là các Định lý: Định lý 2.1, Định lý 2.2 và
Định lý 2.3.
Chương 3: Dùng công cụ tích chập, tích chập suy rộng và đa chập đối
với các phép biến đổi tích phân Fourier cosine pFc q, Fourier sine pFs q và
Kontorovich - Lebedev pK q để giải đóng một lớp hệ phương trình tích phân
với nhân Toeplitz - Hankel. Các kết quả chính của chương này là các Định lý:
Định lý 3.1, Định lý 3.2, Định lý 3.3 và Định lý 3.4.
Để tiện cho quá trình theo dõi, chúng tôi còn đưa vào phần đầu các ký hiệu
dùng để trình bày cho luận văn.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu về tích chập và tích chập suy rộng.
Nghiên cứu về đa chập.
Dùng công cụ tích chập và đa chập suy rộng nói trên để giải một lớp
phương trình và hệ phương trình với nhân Toeplitz – Hankel.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu tích chập và đa chập.
Nghiên cứu phương trình, hệ phương trình tích phân với nhân Toeplitz –
Hankel.
Giải một lớp phương trình và hệ phương trình nói trên bằng công cụ tích
chập, tích chập suy rộng và đa chập.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu tích chập, tích chập suy rộng, đa chập. Nghiên cứu giải một
lớp phương trình, hệ phương trình tích phân với nhân Toeplitz - Hankel bằng
công cụ tích chập, tích chập suy rộng và đa chập.
5. Phương pháp nghiên cứu
Dùng kĩ thuật của giải tích hàm.
Dùng kĩ thuật của phương trình tích phân.
Dùng kĩ thuật của tích chập suy rộng và đa chập.
3
6. Đóng góp của đề tài
Luận văn trình bày một cách có hệ thống về một số tích chập, tích chập
suy rộng, đa chập liên quan đến các phép biến đổi tích phân Fourier pF q,
Kontorovich-Lebedev pK q, Laplace pLq.
Luận văn trình bày một vài lớp phương trình và hệ phương trình tích phân
với nhân Toeplitz – Hankel giải được bằng công cụ tích chập, tích chập suy
rộng và đa chập đối với các phép biến đổi tích phân nói trên.
4
Chương 1
Các kiến thức dùng cho luận văn
Trong chương này chúng tôi trình bày tóm tắt một số không gian hàm,
phép biến đổi tích phân, tích chập, tích chập suy rộng và đa chập đối với các
phép biến đổi tích phân Fourier cosine pFc q, Fourier sine pFs q, Laplace pLq,
Kontorovich-Lebedev pK q dùng để nghiên cứu cho các chương sau của luận
văn.
Nội dung trình bày ở chương này chủ yếu dựa vào các tài liệu [4,5,7,8,9,10].
1.1
1.1.1
Các phép biến đổi tích phân và các không gian hàm
Các không gian hàm
• L1 pRq là tập hợp tất cả các hàm f xác định và đo được Lebusgue trên
p8, 8q sao cho
» 8
8
|f pxq|dx 8,
và L1 pRq là một không gian định chuẩn với chuẩn được xác định
} f } L p Rq
1
• L1 pR
» 8
8
|f pxq|dx.
q là tập hợp tất cả các hàm f xác định và đo được Lebusgue trên
5
p0, 8q sao cho
và L1 pR
»8
|f pxq|dx 8,
0
q là một không gian định chuẩn với chuẩn được xác định
}f }L pR q
»8
1
|f pxq|dx.
0
• L0,β
1 pR
q là tập hợp tất cả các hàm f xác định và đo được Lebusgue trên
p0; 8q sao cho
»8
|f pxq| .eβxdx 8,β ¥ 0,
0
và L0,β
1 pR
q là không gian định chuẩn với chuẩn được xác định
}f pxq}L
0,β
1
pR q
»8
|f pxq| eβxdx.
0
1.1.2
Các phép biến đổi tích phân
Phép biến đổi tích phân Fourier (F) pX r10sq:
Cho hàm f pxq
P L1pRq. Khi đó phép biến đổi tích phân Fourier (F ) đối
với hàm f được định nghĩa như sau
pF f qpxq
»
8
1
?
eixy f py qdy;
2π 8
x P R.
(1.1)
x P R.
(1.2)
Phép biến đổi này có phép biến đổi ngược là
pF 1f qpyq
»
8
1
?
eixy f pxqdy;
2π 8
6
Phép biến đổi tích phân Fourier sine (Fs) pX r10sq:
Cho hàm f pxq P L1 pRq. Khi đó phép biến đổi tích phân Fourier sine pFs q
của hàm f là một hàm được xác định như sau
pFsf qpxq
c
2
π
» 8
0
sin xyf py qdy.
(1.3)
Phép biến đổi này có phép biến đổi ngược pFs1 q là
pF 1f qpxq
c
s
2
π
» 8
0
sin xyf py qdy,
x ¡ 0.
(1.4)
Phép biến đổi tích phân Fourier cosine (Fc) pX r10sq:
Cho hàm f pxq
P L1pRq. Khi đó phép biến đổi tích phân Fourier cosine
pFcq của hàm f là một hàm được xác định như sau
pFcf qpxq
c
2
π
» 8
0
cos xyf py qdy,
x ¡ 0.
(1.5)
Phép biến đổi này có phép biến đổi ngược pFc1 q là
pFc1f qpxq
c
2
π
» 8
0
cos xyf py qdy,
x ¡ 0.
(1.6)
Phép biến đổi Laplace (L)
Định nghĩa 1.1. (X[6]) Giả sử với mỗi hàm f ptq là hàm phức của biến số thực
t sao cho tích phân
³ 8
0
f ptqest dt hội tụ ít nhất với một số phức s a
ib.
Khi đó ảnh của hàm f qua phép biến đổi Laplace (L) là hàm F được định
nghĩa bởi tích phân sau
F ps q
»8
f ptqest dt.
(1.7)
0
Khi đó F psq được gọi là phép biến đổi Laplace (L) của hàm f ptq.
Phép biến đổi này có phép biến đổi ngược L1 là
L1 tF psqu f ptq
1
2πi
» γ i8
γ i8
est F psqds
7
Phép biến đổi tích phân Kontorovich-Lebedev (K)
Định nghĩa 1.2. (X[10]) Cho f pxq P L1 pR q. Khi đó phép biến đổi tích phân
Kontorovich-Lebedev pK q của hàm f là một hàm được xác định như sau
pKf qpyq
» 8
0
f pxqKix py qdx,
tPR
(1.8)
xPR .
(1.9)
trong đó Kit là hàm Macdonald được xác định bởi
Kit pxq
» 8
0
ex cosh u cosptuqdu,
Định nghĩa 1.3. Cho f pxq P L1 pRq. Khi đó phép biến đổi tích phân Kontorovich-
Lebedev (K) có phép biến đổi ngược pK 1 q đối với hàm f là một hàm được
xác định như sau
»
8
2
1r
pK f qpxq f pxq π2
x sinhpπxqKit ptqt1 frptqdt, x ¡ 0 (1.10)
0
trong đó pKit q là hàm Macdonald xác định bởi công thức (1.9).
1.2
Tích chập và tích chập suy rộng
Về lịch sử của tích chập, tích chập suy rộng và đa chập có nhiều tài liệu đã
trình bày [5,6,7,8], vì vậy chúng tôi không trình bày ở đây. Tuy nhiên, chúng
tôi sẽ trình bày một số khái niệm cũng như một số tích chập, tích chập suy
rộng và đa chập đã được các tác giả công bố trước đó. Các kết quả này dùng
để nghiên cứu cho các chương sau.
1.2.1
Tích chập
Định nghĩa 1.4. (X.[6]) Cho U1 pX1 q, U2 pX2 q là các không gian tuyến tính,
V pY q là một đại số. Khi đó:
pq : U1pX1q U2pX2q Ñ V pY q
pf, gq ÞÑ pf gqpyq
được gọi là phép toán tích chập. Ký hiêu là pq.
8
Giả sử K là một toán tử tuyến tính từ không gian tuyến tính U pX q vào đại
số V pY q :
K : U pX q
Ñ V pY q. Tích chập của hai hàm f P U1pX1q; g P
U2 pX2 q đối với phép biến đổi tích phân K là một hàm, ký hiệu pf g q thỏa
mãn đẳng thức nhân tử hóa sau đây
K pf g qpy q pKf qpy q.pKg qpy q.
(1.11)
Khi đó không gian U pX q cùng với phép toán chập p. .q trên xác định một
đạị số. Sau đây chúng tôi xin trình bày các ví dụ về tích chập đối với các phép
biến đổi tích phân Fourier cosine pFc q, Fourier sine pFs q, Laplace pLq. Các
tích chập này sẽ được sử dụng để giải phương trình và hệ phương trình tích
phân với nhân Toeplitz-Hankel ở chương II và chương III của luận văn.
P LpR q. Tích chập đối với phép biến đổi tích
phân Fourier cosine pFc q của hai hàm f và g ký hiệu là pf g qpxq được xác
F
Ví dụ 1.1. (X.[9]) Cho f, g
c
định bởi công thức
pf F gqpxq
c
?1
2π
» 8
0
f py qrg p|x y |q
Tích chập này thuộc không gian LpR
Fc pf
g px
y qsdy;
x ¡ 0. (1.12)
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
gqpyq pFcf qpyqpFcgqpyq, @y ¡ 0.
Fc
(1.13)
P L1pR q. Tích chập đối với phép biến đổi tích
phân Laplace (L) của hai hàm f và g ký hiệu là pf g qpxq được xác định bởi
L
Ví dụ 1.2. (X.[9]) Cho f, g
công thức
pf L gqpxq
»x
0
f px y qg py qdy,
Tích chập này thuộc không gian L1 pR
Lpf
x ¡ 0.
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
gqpyq pLf qpyqpLgqpyq.
L
(1.14)
(1.15)
9
Ví dụ 1.3. (X.[4]) Cho f, g
P L1pR q. Tích chập của hai hàm f và g với hàm
trọng γ py q sin y đối với phép biến đổi tích phân Fourier sine được xác định
như sau
f
g pxq
γ
Fs
?1
2 2π
»8
f py q sign px
y 1q g p|x
y 1|q
0
g px y 1q sign px y 1q g p|x y 1|q
sign px y 1q g p|x y 1|q dy, x ¡ 0.
Tích chập này thuộc không gian L1 pR
(1.16)
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
g pyq sin y pFsf q pyq pFsgq pyq , @y ¡ 0, f, g P L1 pR q
γ
Fs f
Fs
Ví dụ 1.4. (X.[9]) Cho f, g
(1.17)
P LpR q. Tích chập với hàm trọng γ1 cos y
của hai hàm số f, g đối với phép biến đổi tích phân Fourier cosine được xác
định như sau
f
g pxq
γ1
Fc
Tích chập f
g
γ1
?1
2 2π
Fc
hóa
Fc f
1.2.2
»
f py qrg px
R
g p|x y
1q
y
1|q
g px
y 1q
g p|x y 1|qsdy, x ¡ 0, (1.18)
thuộc không gian LpR
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử
g pyq cos ypFcf qpyqpFcgqpyq, @y ¡ 0.
γ1
Fc
(1.19)
Tích chập suy rộng
Trong phần này chúng tôi trình bày tốm tắt sơ đồ xây dựng tích chập suy
rộng và tích chập suy rộng với hàm trọng đối với các phép biến đổi tích phân
Ki , i 1, 2, 3.
Cho các toán tử tuyến tính
Kj : Uj pXj q Ñ V pX q,
j
1, 3.
10
Trong đó Uj pXj q là các không gian tuyến tính và V pX q là một đại số.
Fj
pKj fj qpxq
»
Xj
kj px, xj qfj pxj qdxj ;
fj
P Uj pXj q, j 1, 3
(1.20)
Định nghĩa 1.5. (X.[5]) Tích chập suy rộng đối với các phép biến đổi tích
phân K1 , K2 , K3 với hàm trọng γ của hai hàm f và g là một biểu thức f g
γ
sao cho thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
K1 f g
γ
pyq γ pyqpK2f qpyqpK3gqpyq, @y P Y.
(1.21)
Nhận xét 1.1. Sự khác biệt rõ rệt nhất giữa tích chập và tích chập suy rộng là
trong đẳng thức nhân tử hóa của tích chập suy rộng (1.21) có các phép biến
đổi tích phân khác nhau K1 , K2 , K3 tham gia còn ở tích chập ở đẳng thức
nhân tử hóa (1.10) chỉ có duy nhất một phép biến đổi tích phân K tham gia.
Khi K1
K2 K3 K, γ 1 thì khi đó tích chập suy rộng với hàm
trọng trở thành tích chập trong định nghĩa (1.4).
Sau đây chúng tôi xin trình bày các ví dụ về tích chập suy rộng đối với các
phép biến đổi tích phân Fourier cosine pFc q, Fourier sine pFs q, Laplace pLq.
Các tích chập này sẽ được sử dụng để giải phương trình và hệ phương trình
tích phân với nhân Toeplitz-Hankel ở chương II và chương III của luận văn.
P L1pR q. Tích chập suy rộng đối
với các phép biến đổi tích phân Fourier sine pFs q; Fourier cosine pFc q của hai
Ví dụ 1.5. (X.[9]) Cho hai hàm số f, g
hàm f và g được xác định như sau
f g
1
pxq
?1
2π
» 8
0
f puqrg p|u x|q g pu
Tích chập này thuộc không gian L1 pR
xqsdu;
x ¡ 0. (1.22)
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
Fs f g py q pFs f qpy qpFc g qpy q; @y ¡ 0.
(1.23)
1
Ví dụ 1.6. (X.[9]) Cho hai hàm số f, g P LpR q. Tích chập suy rộng với hàm
trọng γ py q sin y đối với các phép biến đổi tích phân Fourier cosine pFc q;
Fourier sine pFs q của hai hàm f và g được xác định như sau
11
f g
γ
1
pxq
?1
2 2π
» 8
0
f puq g p|x u 1|q g p|x u
g p|x
u 1|q g p|x
u
1|q
1|q du; x ¡ 0. (1.24)
Tích chập này thuộc không gian LpR
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
γ
Fc f g py q sin y pFs f qpy qpFc g qpy q; @y ¡ 0.
(1.25)
1
Ví dụ 1.7. (X.[9]) Cho hai hàm số f, g P LpR q. Tích chập suy rộng đối với
phép biến đổi tích phân Fourier cosine pFc q; Fourier sine pFs q của hai hàm f
và g được xác định như sau
f g
2
pxq
?1
2π
» 8
0
f pxqrsignpu xqg p|u x|q g pu xqsdu;
x ¡ 0.
(1.26)
Tích chập này thuộc không gian LpR
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
Fc f g py q pFs f qpy qpFs g qpy q; y ¡ 0.
(1.27)
2
Ví dụ 1.8. (X.[6]) Cho hai hàm số f, g P L1 pR q. Tích chập suy rộng với
hàm trọng γ2 py q eµy sin y, µ ¡ 0 của hai hàm f, g đối với phép biến đổi
tích phân Fourier sine và Laplace, được xác định bởi công thức
f
3 g pxq 2π1
γ2
»8 »8 "
0 0
pv
µ q2
pv
v
pv
µq
v
2
µ
px 1 uq2
v µ
µq2 px 1
Tích chập này thuộc không gian L1 pR
µ
px 1 uq2
pv µq2 v pxµ 1 uq2
*
f puqg pv qdudv, x ¡ 0.
uq2
(1.28)
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
γ
Fs f g py q eµy sin y pFc f qpy qpLg qpy q, @y ¡ 0
(1.29)
3
Ví dụ 1.9. (X.[6]) Cho hai hàm số f, g P L1 pR q. Tích chập suy rộng với
hàm trọng γ2 py q eµy sin y, µ ¡ 0 của hai hàm f, g đối với phép biến đổi
2
tích phân Fourier cosine (F c) và Laplace (L), được xác định bởi công thức
12
f
4 g pxq
γ2
1
2π
»8 »8 "
0 0
pv
µ q2
pv
v
pv
µq2
µ
px 1 uq2
v µ
µq2 px 1
Tích chập này thuộc không gian L1 pR
Fc f
4 g
γ2
v
µ
px 1 uq2
pv µq2 v pxµ 1 uq2
*
f puqg pv qdudv, x ¡ 0.
uq2
(1.30)
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
pyq eµy sin ypFsf qpyqpLgqpyq, @y ¡ 0.
(1.31)
Nhận xét 1.2. Trong các đẳng thức nhân tử hóa 1.23 - 1.31 của các tích chập
suy rộng đều có từ hai phép biến đổi tích phân khác nhau tham gia. Các tích
chập, tích chập suy rộng được trình bày ở các phần ví dụ đều được sử dụng
cho các chương sau của luận văn.
1.3
Đa chập
Cho các phép biến đổi tích phân
Ki : Ui pXi q Ñ V pY q;
i 1, n.
Ở đây Ui pXi q là không gian tuyến tính, V pY q là một đại số.
P U1pX1q; . . . ; fn P UnpXnq thì đa chập
với các phép biến đổi tích phân Ki ; i 1, n với hàm trọng γ được xác định
Định nghĩa 1.6. (X.[7]) Giả sử f1
bởi đẳng thức nhân tử hóa như sau
K
γ
n
¹
pf1, f2, , fnq pyq γ pyq pKifipyqq
i3
(1.32)
trong đó K, Ki , i 1, n là các phép biến đổi tích phân khác nhau.
Sau đây chúng tôi xin trình bày các ví dụ về đa chập đối với các phép biến
đổi tích phân Fourier cosine pFc q, Fourier sine pFs q, Kontorovich-Lebedev
pK q. Các đa chập này sẽ được sử dụng để giải hệ phương trình tích phân với
nhân Toeplitz-Hankel ở chương II, chương III của luận văn.
13
Ví dụ 1.10. (X.[9]) Cho các hàm f, g, h P LpR
q thì đa chập đối với các phép
biến đổi tích phân Fourier cosine và Fourier sine của các hàm f, g và h được
định nghĩa bởi
pf, g, hqpxq 2π1
»8 »8
f puqg pv qrhp|x
u v |q
0 0
hp|x u v|q hpx
thì đa chập này thuộc LpR
u
hp|x u
v qsdudv, x ¡ 0. (1.33)
q và thỏa mãn đẳng thức nhân tử hóa
Fc ppf, g, hqqpy q pFs f qpy qpFs g qpy qpFc hqpy q,
Ví dụ 1.11. (X.[8]) Cho các hàm f ,g P L1 pR
đa chập với hàm trọng γ
v |q
@y ¡ 0.
(1.34)
q và h P L0,β
1 pR q, 0 β ¤ 1
sin y đối với các phép biến đổi tích phân Fourier
sine (F s) và Kontorovich-Lebedev (K) của các hàm f, g, h được định nghĩa
như sau
1
γ
p
f, g, hq ?
» ¸
4
4 2π
R3
i 1
θi px, u, v, wq f puqg pv qhpwqdudvdw,
x ¡ 0.
(1.35)
Trong đó:
θ1 px, u, v, wq ew coshpx
ew coshpx u v1q
θ2 px, u, v, wq ew coshpxu v1q ew coshpxu v1q
θ3 px, u, v, wq ew coshpx uv1q ew coshpx uv 1q
θ4 px, u, v, wq ew coshpxuv 1q ew coshpxuv1q .
u v 1q
thì đa chập (1.35) tồn tại trong không gian L1 pR
(1.36)
q và thỏa mãn đẳng thức
nhân tử hóa
Fs
γ
pf, g, hq pyq sin ypFsf qpyqpFsgqpyqpKiy hqpyq, @y ¡ 0.
(1.37)
- Xem thêm -