1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

chỉnh hóa một số bài toán Moment 7_2

30 290 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Chỉnh hóa một số bài toán moment
Trường học Trường Đại Học
Chuyên ngành Toán học
Thể loại Luận văn
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 30
Dung lượng 5,44 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

luận văn này, khảo sát bài toán moment và tìm cách chỉnh hóa một số bài toán moment cụ thể.

Trang 1

Chuang IV : Chinh hoa mQt so bai toaD moment

CHU<JNG IV: CHlNH HOA IVH)TSO BAI TOA.N MOMENT

4.1 Chlnh hoa bai tmin moment Hausdorff mOtchi~u:

-Xet bai tmln moment Hausdortl mQt chi~u : fun ham u(x) trong L2(0,1) sao

I

cho: fu(x).xkdx=,llkVai k=0,1,2 ;

0

(4.1)

/.l=(/.lk) la day bi ch~n cho tntoc

Nguoi ta chung minh duQcbai to<ln(4.1) la khong chlnh nghia la khong 1uont6n t~i nghi~m va trong truong hQpt6n t~i nghi~m thl chung khong phl,lthuQclientl,lCvao da ki~n cho truoc

M1,lcdich cila chuang nay la chlnh h6a bai roan moment boi phuong phapmoment hliu h~n Ta ap d1,lng phuong phap ch~t Cl,ltachuang truoc trong vi~c

Trang 2

Chuang IV: Chlnh hoa mQtso bai toaD moment

(

d'l1

- 2- "_;

Do ,(x 1) - (_n), daodx-11

(4.3)

ham cap 2n coa da thue boc 2n J

Xet : In = L (x2 - l)n dx Ta tinhln b~ng tkh phan truy h6i

Trang 3

Chuang IV: Chinh h6a mot s5bai roan moment"" .

=

2" ,n! 2n + 12".n! 2

Trang 4

Chuang IV : Chinh hoa mQtso bfli roan moment

.: Binh nghia: 1n (x) = J2n + 1 Pil(1- 2x )

Tli chung minh tren : Lpn (t)Pm(t)dt =0 voi n=1=m

Tli Ln la da thuc b~c n va tli (4.5), (4.6) ~ (Ln) la day tn!c chu5n d~y dli

Cho ~ =(~k) If! day so tht,I'c.

Ta dinh nghla day:

i

j=1

k = 0, 1, 2,

Trang 5

Chuang IV : Chlnh hoa mQtso bili roan moment

D~t

n

pn = pn (}.t)= I Ak(~)Lk (Lk dong vai tra ej C5chuang III)

k=O

Khi d6 pn lel nghi<$mcua bai toan moment hU'uh~n (4.2)

Truong h<;1pdli ki<$nchinh xac ta co ket qua sail :

neu j ::::: i va Cij=0 neu j > i

Neu u lelnghi~m duy nhat cua (4.1) thl pn (!J.)~ u trong L2(0, 1) khi n' ~ 00

(pn la nghi~m cua bill toan moment hUi.:thi;ln(4.2) iu(x )Xk dx =jLk )

Hon nila neu nghi~mu la trong HI(O,1) thlll P" (jL)- ull~ (1 )Il ull HI

Cha Un E L 2 (0, 1) 1a nghi<$m cua (4.1) tu'ong ling voi !J () = (!J.~ )

D~t : f(t) =sz:Js (2t +1"'.3" vdi 0< £ <1; n(£) = [CI (£ ~IJ]

([x] 1elso nguyen Ion nha't:::::x)

Khi d6 t6n t?i mQt ham so Yj(f:);0 < f: < 1 saG eho Yj(f:)~ 0 khi f: ~ 0 vadoi voi nhling day !J.thoa: ll~- ~oL, =S~pl~k- ~~I < E

Taco: IIpn(E)(!J.)-uoll:::::Yj(f:)

Trang 6

Chu'ang IV : Chlnh hoa mQtso bai toan moment

Han nila ne'u Uo E HI (0, 1) thl :

.: Ynghia: Trong tru'dng hQp dil ki~n khong chinh xac dinh 1)1da chI ra Cl;l

th€ ham fer)va so n (c:)sao cho nghi~m cua bai roan moment hil'uh?n

(4.2) xffp Xlnghi~m clia bai roan (4.1) Ngoai ra ta con co danh gia duQcsai so

D€ chung minh dinh 1)14 I,4.2 ta dt1avao b6 d~ sail :

Trude he't ta xet tru'dng h< Jpda thuc Ta co:

Trang 7

Chuang IV : Chlnh hoa mQts6 bai toan moment

(VI [x(1 - x)]j= (x - x2y co 56 mn nho nha't la xj ~ d~o ham de'n ca'p j co M s6

tl! do Hij!, cae sf) con l(,lic-ochua Xknen the- x =0 VaG ta chi con l(,lij! ~ L/o) = (2j +1Y/2.\J..j!= (2j + 1)1/2

Trang 8

Chuang IV : Chinh h6a mQt so bfli toaD moment

Trang 9

Chu'ongJY : Crunh hoa mQtsO'bai toaD moment

Tli hai ket qua tren ta du'QC:

Trang 10

Chuang IV : Chinh hoa mQt so bfli roan moment

Pm la day da thuc sao cho Pm ~ Vtrong HI (0, 1)

Do (Pm) la day c1athuc nen ap dl,lng (4.22) ta c1U<;1c:

Th~t v~y : do Pm~ v trong HI (0, 1) nen :

Trang 11

Chuang IV: Chinh h6a mQtsf) bai roan moment

Ma c;> Ilpm- vll~I(OI)= !{(Pm - vr + [(Pm- V)']2 }dx:2: i[(Pm- v)']2dx

= i[(p'm-v'W dx

= IIp':l- vf

=> Ilp~ - v'II ~ ° khi m ~

00 hay P,:, ~ v'

M~t khac do tint lien Wc cua rich vo huang ta co :

(Pm,Lk)~(v,Lk)khi Pm ~V trong H'(O,I} Tucla Akm ~Ak khim~oo Tli'

hai ket qua tren va tIT(4.23) ta duQC:

Ilvf :2:6a; + I (2k+ lr a~

k~2

Vai

ak = iv(x)Lk (xjix =AkV~y ta dff chung mint xong b6 d~

.: Chllng minh dinh IV4.1:

'l:

Do (Lk) la h~ tn,tc chuin nen u =LAkLk vai u E e (0,1) (Lk dong vai tra

k~O

nhu ek; (1, X, X2, ) dong vai tra nhu <g" gz, >a ChuangIII).

- Chung mint tuang tl;1'nhua ChuangIII ta co u la nghi~mcua (4.1).

V~y ta duQc pn~ u trong L2 (0,1) khi n ~ 00,

.:. D€ chung mint Ilpn (11)- till ::; 1 Ilull, n = 1,2, ta dl,l'a vao b6 d~ 4.1.

2(n+1) H

Ta co: 6a~ + I(2k+lYk~2 a~::; !Ivfdx

=> I4k2A2kk~O ::; !juf dx

Trang 12

Chuang IV: Chlnh hoa mQt so bai roan moment

M~t khac: !Iur dx ::;llull~I().I)

I 4k2A2k ~ Ilull~I(O,I)' k"O

Trang 13

Chuang IV: Chinh h6a mQt so bai roan moment

.: Chz?ng minh dinh IV 4.2:

Theo tinh chat cua chu:1nta co :

Ilpn~)-uoll ~ Ilpn~)-pn~o)I+llpn~o )-uoll

Trang 14

Chuang IV: Chinh h6a mQt 56 bili lOan moment

Trang 15

Chuang IV: Chlnh hoa mQt so bai toaD moment

Ilpn(E)(Il)- uoll ~ 11(8)

bang phan chung)

.: Cu6i cling ta cho Uo E HI (0, 1).

Trang 16

Chuang IV: Chinh hoa mQts~bai toan moment

D1fa vao bang bien thien ta c6:

2t -t-1~O V'tER

~2t~t+1

Tli 2tE + 1::; 2tE + 2

Trang 17

Chuang IV: Chinh h6a mQts6 bai toan moment

The' vaoike'tqua lipn(E) (/l 0) - u0II

,; 2 n 8 + 1[( \ ].llua IIH' (01) ta dli<!c:

=> n(o)= t, + 1<0(21n3 +~ In 2 .In 27.fi r. +]

Tli bat d~ng thuc tren cho phep ta u6c 1uQngduQc s6 neE)

V~y ta da chung minh xong dinh 19 4.2

4.2 Chinh hoa bid toon moment cua bh~n d6i Laplace nglidc:

Trang 18

Chuang IV: Chinh hoa ffiQtso b:ti loan moment

Do do ne'u uEL2(O,co)=> flu(xldX <00

Ma x~ 0 => e-3x ::;1

-, 2

=> [Ju(x)1 e-3xdx::;r iu(xf dx <-co

Tlidotaco:ne'u UEe(O,X) thl \FEL2(OJ)

,

Ta vie't l<;1i:llw(tf ell= r:1I(x)12e-;'dx

Tli (4.36) va ap dlfng dinh 19(4.:2)ta du'QC:

Khi do t6n t<;1imQt ham sC; ll(E) (0 < £ < 1) sao cho 11(£) ~ 0 khi £ ~ 0

vadoivoimQiday ~L=(~L,,~l2, )th()a II,U-,Li"!/,,:::;E;taco:

Ilq"(l:)(,u)-u"t :;//(1;) (4.37)

Voi q"(C)(,u) = eXp"(C) (Ji).e-r (4.38)

jI=(/12,/13"")

IIIII:= [II(x)12 e-:' c£'\ (4.39)

va pn(E)(/1) nhu' trung l!inh 19 4.:2

Han nua ne'u Uo E HI (0,:1' ) thl:

Il qn(&)(J.!)- u II ::; f)< -+- 311Uo11H' (0, co)

Trang 19

Chuang IV: Chlnh h6a mQt so bai roan moment

Chung minh

Tli dinh 1;' 4.2 ta du'<;jc:

lip n(E)(II) - w 0 II ::; T\(e) voi II= (1l2' 1l3, ) (4.40)

Tac6: wo(t) = t.uo(-Int)

=> Ilpn(L)(]7) - woll= Ilq/(C)(,u) - uot

Tli (4.40) va (4.41) => Ilqn(E)(Il)- uot ::;T\(e)

(do (4.39))(4.41 )

V~y ta da chung rninh xang (4.37)

Bay giCita xet Uo E H1(O,oo). Khi d6:

w'(t) = u(-Int) - u'(-Int)}.tt

=u(-In t) - u'.(-In t)

=> W'D = uo(-Int) -u'O (-Int)

Thea dinh nghla chuffn trong HI (0,1) ta c6:

IlwoIIHI(O.l)= \!(w~ + w ~~tr

Trang 20

Chuang IV: Chinh h6a mQt sf) bfli toan moment

(do ~a + b ~.Ja + -Jb voi a;:: 0, b;:: 0)

,,;(iII.U" (-In nl' dtr +( i[u"(-In t) - u'" (-1n t)]' dtt

M~tkhac tli' llw(tfdt= [lu(x)j".e-1xdx va w(t)=t.u(-lnt)

=> flLuo (-In nl2dt=[Iuo (x)!2.e -3xdx

flu'o(-Int)ldt= [u'o(x).e-xdx

Thay vao (4.42) ta du'<;5c:

IlwoIIHl(O.I)~(!luo(x)12e-3XdXr+ ([IUo(x)\2.e-Xdxf +([lu'(x)12e-Xdxf

~31IuoIIHI(O,OO)

(do IluI12HJ(O.OO)= [(U2+ U'2~X ;::llul12va IIUI12Hl(O.oo) ;::lluf, x;:: 0 => e-3x ~ 1) V~y : IlwoIIH"(O,I) ::;31IUoIIH'(O.OO) (4.43)M~t kbic tli'dinh Iy 4.2 ta co:

IlpO(E)(iI)- w011 ~ EYz +IlwoIIH'(O,I)C(E) (4.44)(do thay Uo bai wJ

Trang 21

Chuang IV: Chlnh h6a mQtso bfli roan moment

4.3 Cblnb boa bai toaD nbH~tngu'dc tbOi gian

Tli bai roan nguQc tim v(x,y) (nhi~t GQt~i t=0) ne'u biet

(X-;)2 +(Y-'1) 2

[ [) v(~,l1)e- 4 d~dll = 4nu(x, y,l)

Ta xet truong hQpv(x,y)=O v6i x< 0, y< O.Khi do d&ngthuc tren co th~viet thanh :

C;-+'1-e-(m2+n2) r r v(;, ll)e-~ e-(I11~_n'1)d;dll= fmn (4.45)

voi lOIn= 4;ru(-2m,-2n,l)

V6i co(s,t) =v(-lns,-lnt).e 4

f-lij = 47Z'.e(i+l)2+U+I)2 u(-2i - 2,-2j - 2,1) (vi m=i + 1, n=j + 1)

EHiyla bai roan moment Hausdorff hai chi~u, ta co th~ dung phuong phap dChuang III d~ chlnh hoa no

Ta nh<1cl~i vai ky hi~u :

voi I =(0,1) x (0,1)

B6i v6i m6i day s6 thvc /-l=(Ili) 1, J = 0,1 ,2, ta xac dinh day

A= A(/-l)= (Ai) nhusau:

Trang 22

Chuang IV: Chlnh h6a mQtso bai roan moment

( +

')1

voi (theo s1,I'xac dinh cua khong gian L~)

?v~E L~

ChU'ngminh

Tli VEL"'(R+,RJsuy fa ham sO'

w(s, t) = v(-In s,-In t).e

In: s+ln2 t 4

Trang 23

Chuang IV: Chinh h6a mQt so bai toan moment

(do d6i bie'n s = e -1;, t = e -11va dint nghla p", q" )

= r r (q n (e-~, e-q)- v(~, TJ)Y p(~, TJ)d~dTJ

= IIq"- vl12L~ (do dint nghla chuifn trong L~)

Tli (4.47) va (4.48) ta du<;1C: qn ~ v trong L~

Ne'u v E W1""(R+,RJ ta xet:

In' s+ln' t -

Tli dint ly 4.1 ta co:

lip" (11)- wIIL'I') ,; 2(n 1+ 1)IIwIlH'I')

TU (4.48), (4.49), (4.50) ta c6: Ilq" - viiI; ,; 2(nC+ I) Ilvllw"

(4.50)

Trang 24

Chuang N: Chinh hoa mQt so bai roan moment

V~y ta da chung minh xong dinh 1'1

Truong hQpdu kil$nkh6ng chinh xac ta co ke't qua sail:

f)~tn(8)=[F-l(8-X)] ([x] 1a so nguyen IOn nhat ::';x)

Khi do t6n tqi mQt ham so' 11(8) (0 < 8 < 1) saG cho 11(8) -)0 0 khi 8 -)0 0 vavdi mQi day f= (fmn)thoa:

suplem2+n2(fmn -f;n)l<1l1,n E taco: Ilqn(E)-voll!"-p ~T](E)

(vo la nghil$m chinh xac, qn(E)la nghil$m ung vdi bai roan monent huu hqn)

Han nua ne'u V() E wl,a:>(R+, R+ )thi:

Ilqn(&) -vollz :::;8X + Cilvollw'x

Theo tinh cha't cua chu~n ta co:

lip n (J1)- W 0" :::; lip n (J1) - p n (J1() )11 + lipn (J1 0) - w0 II (4.51 )

Trang 25

huang IV: Chinh h6a mQtso bai roan moment

(n-k)!(k!)2 Lk,k!(Xl'XJ = Lk,(xt).Lk!(x:).

kl k!

Aklk! =Ak,k!(~)=I ICkIPICk!P!~PIP!

p,=o P2=O Tli (4,52) ta c6:

Trang 26

Chuang IV: Chlnh h6a mQtso bai tmin moment

2

815

(chung minh tu'dng tv d dinh 1y 3,4)

M~t khac tli dinh 1y 3,4 ta co:

Trang 27

Chuang IV: Chlnh h6a mQt s6 bai roan moment

voi wo(s,t) = vo(-Ins,-Int).e

In2s+ln2 t 4

Chung minh tudng t1,1'd dinh ly 4.2 ta co 11(8)~ 0 khi 8 ~ 0

Tu (4.48) va (4.57) ta co: Ilqn(E)(Jl)- vollL2 :::;11(8)"

Neu Vo E WI""(R~) thl tu (4.49) ta co:

Tu danh gia sai 56 d dinh ly (4.2) ta co:

'

I 11

Voi C(8) ta du'Qcxac dinh nhu' tren

V~y ta da chung minh xong dinh ly

* Tu bai roan nguQc Hmv(x,y) ta viet l~i:

(X-~)2 +(Y-l1)2

voi g(x,y)=4nu (x,y,l)

tHy la phuong trlnh tich ch~p d6i voi ham chu'a bier v(~,11)

_(Xl + yl )

Lay bien d6i Fourier hai ve ta du'Qc:

1\ , -, ~.

Trang 28

Chuang IV: Chinh hoa mQtso' b~liloan moment

Trang thl,l'cte ta kh6ng C(')clCi'ki~n chlnh xac ma chi co dCi'ki~n do duQc co

sai so, Ta se xay dl,l'ngnghiC'm \.hlnh boa 6n dinh d6i voi nhung thay d6i cua g,Cho go nhuCi (4,59) cl) nghi~m Vo E e (R 2)Wong ling ci ve phai sao cho

Jig - go t:(R ') < E

Ta xay dl,l'ngham Y (~n dinh l16i vdi s1/ thay d6i trong g, Neu Yola du trail ta

co th~ danh gia sai so giCi'aV(}V:lv

Trang 29

Chuang IV: Chinh hoa mQt so bfli toan moment

Trang 30

Chuang IV: Chinh hoa mQt 56 bai roan moment

M~t khac rhea gia thuye't jig - goIIL'(R') ~ G

=>-4>-(

E )

Ngày đăng: 10/04/2013, 11:27

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm