Математика / Реферат: Компактные операторы

Реферат: Компактные операторы

, где при , и при .

Иными словами, матрица получается из матрицы , если элементы всех строк , начиная с , заменить нулями. Отсюда вытекает, что, если , то, каков бы ни был элемент , будет при . Следовательно, совокупность значений каждого из операторов конечномерна, а потому операторы вполне непрерывны. Представим разность с помощью матрицы. Из оценки видно, что .

Следовательно, оператор компактен. ([2], стр. 307).

3. В пространстве непрерывных функций важный класс компактных операторов образуют операторы вида:

(3), где функция непрерывна на квадрате .

Покажем справедливость следующего утверждения: если функция непрерывна на квадрате , то формула (3) определяет в пространстве компактный оператор.

Действительно, в указанных условиях интеграл (3) существует для любого из , то есть функция определена. Пусть . На квадрате функция равномерно непрерывна по теореме Кантора, т.к. она непрерывна на замкнутом и ограниченном множестве в . Значит,

Оценим разность :

, при .

Полученное равенство показывает, что функция непрерывна, то есть формула (3) действительно определяет оператор, переводящий пространство в себя.

Из этого же неравенства видно, что если – ограниченное множество в , то соответствующее множество равностепенно непрерывно. Таким образом, если выполняется неравенство , то ,

То есть ограниченное множество перейдет в равномерно ограниченное. Таким образом, оператор (3) переводит всякое ограниченное множество из в множество функций, равномерно ограниченное и равностепенно непрерывное, т.е. предкомпактное по теореме Арцела.

4. Оператор Вольтерра

Рассмотрим оператор , где , в .