Интегральный оператор

- отображение [img: http://localhost:8080/file/021014-106.jpg] когда закон соответствия Азадается с помощью интеграла. И. о. наз. иногда интегральным преобразованием. Так, напр., для интегрального оператора Урысона (см. Урысона уравнение): [img: http://localhost:8080/file/021014-107.jpg] закон соответствия Аопределяется интегралом (или оператор [img: http://localhost:8080/file/021014-108.jpg] порождается интегралом) [img: http://localhost:8080/file/021014-109.jpg] причем D- заданное измеримое множество конечной меры Лебега в конечномерном пространстве; P(t,t, и), t, [img: http://localhost:8080/file/021014-110.jpg] - заданная измеримая функция. Предполагается, что функции Ри j удовлетворяют условиям, обеспечивающим существование интеграла в (1) в смысле Лебега. Если функция P(t,t, u) нелинейна относительно и, то (1) является примером нелинейного И. о. Если же P(t, т, u)=K(t, т) и, тогда (1) принимает вид [img: http://localhost:8080/file/021014-111.jpg] Оператор, порождаемый интегралом (2), или просто оператор (2), наз. линейным И. о., а функция К- ядром И. о. Ядро Кназ. ядром Фредгольма, если оператор (2), соответствующий ядру К, действует вполне непрерывно из заданного функционального пространства Ев нек-рое другое функциональное пространство Е 1. В этом случае сам оператор (2) наз. интегральным оператором Фредгольма из Ев Е 1. Линейные И. о. часто рассматриваются в функциональных пространствах: С(D)- непрерывных на ограниченном замкнутом множество Dфункций и Lp(D)- суммируемых на Dсо степенью рфункций. В этом случае оператор (2)-оператор Фредгольма в С(D)(т. е. из C(D)в C(D)), если Кнепрерывно на D [img: http://localhost:8080/file/021014-112.jpg] D(такое ядро наз. непрерывны м). Он является оператором Фродгольма в L2(D)(из L2(D)в L2(D)), если ядро Кизмеримо на D [img: http://localhost:8080/file/021014-113.jpg] D и [img: http://localhost:8080/file/021014-114.jpg] Такое ядро наз. L2 -я дром. Сопряженный оператор к оператору (2) в комплексном функциональном пространстве L2(D)с ядром, удовлетворяющим условию (3), есть И. о. [img: http://localhost:8080/file/021014-115.jpg] где черта означает переход к комплексно сопряженному значению. Если ядро Кэрмитово (симметрично) (то есть [img: http://localhost:8080/file/021014-116.jpg] =K(t, т)), то соответствующий оператор Фредгольма (2) совпадает со своим сопряженным (4). Операторы, обладающие этим свойством, наз. самосопряженными. Оператор Фредгольма с симметричным ядром наз. интегральным оператором Гильберта - Шмидта. Пусть |t-t| обозначает расстояние между точками tи t n-мерного евклидова пространства, В(t,t) - ограниченная измеримая функция на D [img: http://localhost:8080/file/021014-117.jpg] D, тогда ядро вида [img: http://localhost:8080/file/021014-118.jpg] наз. ядром типа потенциала, а И. о. (2) с таким ядром - И. о. типа потенциала; ядро (5) наз. также полярным ядром, или ядром со слабой особенностью, а соответствующий оператор (2) - И. о. со слабой особенностью. Если функция B(t, т) непрерывна на D [img: http://localhost:8080/file/021014-119.jpg] D, то И. о. со слабой особенностью вполне непрерывен в пространстве C(D), а если B(t,t) - измеримая ограниченная функция на D [img: http://localhost:8080/file/021014-120.jpg] D, то он вполне непрерывен в пространстве L2(D). Если ядро Ки го-мерное множество Dтаковы, что интеграл (2) не существует в смысле Лебега, но существует в смысле главного значения по Коши, то он наз. го-м ерным сингулярным интегралом. Оператор, к-рый им порождается, наз. m-мерным сингулярным И. о., или одномерным (при т=1)и многомерным (при m>1) сингулярным И. о. Если линия Dлежит на плоскости комплексного переменного t, то равенство [img: http://localhost:8080/file/021014-121.jpg] где интеграл понимается в смысле главного значения по Коши, порождает непрерывный И. о. [img: http://localhost:8080/file/021014-122.jpg] в пространстве функций, удовлетворяющих усшовию Гёльдера, если D- простая замкнутая гладкая линия; и в пространстве Lp(D), [img: http://localhost:8080/file/021014-123.jpg] если D- ляпуновская линия. Оператор (6) наз. сингулярным оператором Коши. Пусть на действительной оси заданы две измеримые по Лебегу функции j и g. Если для почти всех [img: http://localhost:8080/file/021014-124.jpg] существует интеграл [img: http://localhost:8080/file/021014-125.jpg] то можно определить функцию [img: http://localhost:8080/file/021014-126.jpg] которая наз. сверткой g и j. Если зафиксировать функцию g, то интеграл (7) определяет оператор [img: http://localhost:8080/file/021014-127.jpg] который наз. И. о. (или интегральным преобразованием) свертки с ядром g. Если [img: http://localhost:8080/file/021014-128.jpg] то оператор (8) непрерывен из [img: http://localhost:8080/file/021014-129.jpg] При соответствующих предположениях И. о. свертки применяется как на полупрямой, так и на конечном отрезке. Кроме указанных выше И.