- я к п
...
- л к ]п
- л к 2{
\ - ж п ... - л к 2п
- ж я1
- ж пг
.•• 1-ЛК"
анықтауышын қарастырайық. Әрине Dn(A) анықтауыш Л-га байланысты n-дәре-
желі көпмүшелік жэне Dn( A ) ^ 0 , себебі Dr(0) = 1. Демек, ДДЯ) көп-мүшелігі
түбірлерінің саны п-нан артық болмайды. Ол түбірлерін Я,, Л2
Лп деп белгілейік.
Dn(A) көпмүшелігі (46) теңдеуі үшін Ф редгольм ан ы қ тау ы ш ы , ал ол көп-
мүшеліктің түбірлері Я,,Я2,...,Я„ K n(x,s) ядросының немесе (46) интегралдык
теңдеуінің меншікті мондері (сандары) деп аталады. Сызықтық алгебралық жүйе
теориясы ( Ц,(Я) анықтауыш үшін) мына тұжырымдарға экеледі.
1°. Егер Я саны Dn(A) көпмүшелігі түбірлерінің бірде біреуіне тең болмаса,
онда кез келген / , ( / = 1,2,...,«) функциялары үшін (48) жүйенің жалғыз ғана ше-
шімі бар болады. Демек, (45) интегралдық теңдеуі үшін мына тұжырым орын-
далады.
1-теорема. Егер Я саны K ( x , s ) ядросының меншікті мэні болмаса, онда (46)
интегралдық тендеуінің кез келген / (х) үшін (47) өрнегімен аныкталған жалгыз
ғана (р{х) шешімі бар болады.
Әдетте, бұл тұжырымды “Фредгольмнің бірінші теоремасы” дейді.
£)„(Я )*0 болса, біртекті алгебралық жүйенің шешімдері С, = С , = ... = СЯ = 0 бо
лады. Сондықтан Dn(A) ^ 0 жағдайында біртекті интегралдық теңдеудің ( f ( x ) = 0
тек қана нөлдік шешімі бар болады.
Егер (48) жүйесін Крамер эдісі бойынша шешетін болсақ, онда алымындағы
анықтауыштарды бос мүшесі орналасқан баған элементтері бойынша жіктеп.
58
С'
Ъ \ л ) % ° * {Х)'
= К 2 , . . . , Л 7 )
жазуға болады. Мұндағы, DДА) алгебралық толықтауыш, ол керсеткіші п-1-ден
аспайтын А-ға байланысты көпмүшелік. Белгісіз С, (/ = 1,2,..., п) сандарының осы
мэндерін (47) формуласына қойып, (46) теңдеуінің шешімін
чіх) =
f(x)+
Л
І — L -
ІЦ, (Д) (* )} /№ (.v )ds
1
ч
түрінде немесе
<р(х)= f(x)+ X\R(x,y,A)f(s)d
a
формуласымен анықтаймыз, мұнда
r
(
x
,
s
;A)=
d
(л )а,(x )b,(s )
жоғарыдағы (46) интегралдық теңдеуінің резольвентасы (шешуші ядросы) делі-
неді.
2°. Енді X саны Dn(A) = 0 теңдеуі түбірлерінің біреуіне тең, яғни К ядросы-
ның меншікті мэні болсын. Онда (48) жүйенің анықтауышы нөлге тең. Бұндай
жағдайда сэйкес біртекті
С , - А ± К ЧС] = 0, / = 1,2,...,«
жүйенің р = п - г тендеуі (мұнда г саны Dn(X) матрицасының рангі) сызықты
тәуелсіз жэне нөлге тең емес
(С7<'>, С*'».... С<'>і / = 1,2
вектор оның шешімі болады. Ал сонда
(рІ{ х ) = ± С (і,)аі(х)
і—\
функциялары біртекті интегралдық тендеуінің
(р{х) = A j ^ a ^ b ^ ^ d s
нөлге тең емес шешімдері болады. Бұл теңдеудің жалпы шешімі болып
59
(p (x )= fJa l(p{x)
/=1
мұндағы, a, кез келген тұрақты шамалар. Біртекті интегралдық тендеудің нөлг»
тең емес шешімдерін сол теңдеудің меншікті мэндеріне сэйкес келетін меншікт
функциялары деп атайды.
Енді (45) теңдеуімен қатар
і//(х) = Л\ K'(x,s)i//(s)ds + g ( x )
a
интегралдық теңдеуді қарастырайық, мұнда,
K"{x,s)~ K {s,x\ Осы теңдеуді (45
интегралдық теңдеуіне түйіндес теңдеу деп атайды. Ерекшеленген ядролы (46
интегралдық теңдеуіне түйіндес
у/{х) = Л Х I a, (s ) ^ (x)y/(s)ds + g (x )
і
= 1
a
теңдеуді қарастырайық. Бұл теңдеу үшін, (46) тендеуіне айтылған тұжырымдарды
сөзбе-сөз қайталауға болады. Оның шешімі
i//(x) = g(x) + A f JC;b,(x)
түрінде жазылады, мұнда,
С* = \у/ ( s ) a , ( s ) d s .
и
Егер g(jt) = 0, яғни теңдеу біртекті болса, онда С* тұракты коффициенттерін
сәйкес біртекті жүйеге түйіндес
с;-х±кцс-=
о, (/ = 1,2,...,»)
І 1
тендеулері жүйесінен анықтаймыз. Д,(Я) анықгауышы аталған жүйелерге ортак
болғандыктан соңғы жүйенің р = п - г сызықты байланыссыз вектор-шешімі бар
болады:
(c;l'>,c;w,...,c;<'>), /=1,2...Р.
Сондықтан у/,(х ) = £ с ; {І)Ьі(х) функциялары түйіндес біртекті интегралдыі
тендеуінің
60
И * ) =
^i bXx) \aX s)i// {s)ds
шешімдері болады. Осыдан мынандай қорытынды шығады.
2-
Достарыңызбен бөлісу: |