Cite this article as:

Trynin A. Y., Kireeva E. D. The Principle of Localization at the Class of Functions Integrable in the Riemann for the Processes of Lagrange –Sturm – Liouville. Izv. Saratov Univ. (N. S.), Ser. Math. Mech. Inform., 2020, vol. 20, iss. 1, pp. 51-63. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9791-2020-20-1-51-63


Published online: 
02.03.2020
Language: 
Russian
Heading: 
UDC: 
517.518.8

The Principle of Localization at the Class of Functions Integrable in the Riemann for the Processes of Lagrange –Sturm – Liouville

Abstract: 

Let us say that the principle of localization holds at the class of functions F at point x0 ∈ [0, π] for the Lagrange –Sturm – Liouville interpolation process L SL n (f, x) if limn→∞ L SL n (f, x0) − L SL n (g, x0) = 0 follows from the fact that the condition f(x) = g(x) is met for any two functions f and g belonging to F in some neighborhood Oδ(x0), δ > 0. It is proved that the principle of localization at the class of Riemann integrable functions holds for interpolation processes built on the eigenfunctions of the regular Sturm – Liouville problem with a continuous potential of bounded variation. It is established that the principle of localization at the class of continuous on the segment [0, π] functions holds for interpolation processes built on the eigenfunctions of the regular Sturm – Liouville problem with an optional continuous potential of bounded variation. We consider the case of boundary conditions of the third kind, from which the boundary conditions of the first kind are removed. Approximative properties of Lagrange –Sturm – Liouville operators at point x0 ∈ [0, π] in both cases depend solely on the values of the approximate function just in the neighborhood of this point x0 ∈ [0, π].

References
  1. Натансон Г. И. Об одном интерполяционном процессе // Учен. зап. Ленингр. пед. ин-та. 1958. Т. 166. С. 213–219.
  2. Кашин Б. С., Саакян А. А. Ортогональные ряды. М. : Изд-во АФЦ, 1999. 550 с.
  3. Новиков И. Я., Стечкин С. Б. Основы теории всплесков // УМН. 1998. Т. 53, вып. 6 (324). С. 53–128. DOI: https://doi.org/10.4213/rm89
  4. Stenger F. Numerical Methods Based on Sinc and Analytic Functions. Springer Ser. Comput. Math. Vol. 20. N. Y. : Springer-Verlag, 1993. 565 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978- 1-4612-2706-9
  5. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 464 с.
  6. Butzer P. L. A retrospective on 60 years of approximation theory and associated fields // Journal of Approximation Theory. 2009. Vol. 160, iss. 1–2. P. 3–18. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jat.2009.05.004
  7. Шмуклер А. И., Шульман Т. А. О некоторых свойствах рядов Котельникова // Изв. вузов. Матем. 1974. № 3. С. 93–103. 
  8. Livne O. E., Brandt A. MuST: The Multilevel Sinc Transform // SIAM J. Sci. Comput. 2011. Vol. 33, iss. 4. P. 1726–1738. DOI: https://doi.org/10.1137/100806904
  9. Krivoshein A., Skopina M. Multivariate sampling-type approximation // Analysis and Applications. 2017. Vol. 15, № 4. P. 521–542. DOI: https://doi.org/10.1142/S0219530516500147
  10. Kolomoitsev Yu., Skopina M. Around Kotelnikov – Shannon formula // 2017 12th International Conference on Sampling Theory and Applications (SampTA 2017). IEEE, 2017. P. 279–282. DOI: https://doi.org/10.1109/SAMPTA.2017.8024385
  11. Maleknejad K., Rostami Ya., Shahi Kalalagh H. Numerical solution for first kind Fredholm integral equations by using sinc collocation method // IJAPM. 2016. Vol. 6, № 3. P. 120– 128. DOI: https://doi.org/10.17706/ijapm.2016.6.3.120-128
  12. Беличенко К. В., Соболев В. М. Синк-аппроксимация данных RFID меток // Математика. Механика : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2017. Вып. 19. С. 7–9.
  13. Шакиров И. А. О влиянии выбора узлов лагранжевой интерполяции на точные и приближенные значения констант Лебега // Сиб. матем. журн. 2014. Т. 55, № 6 (328). С. 1404–1423.
  14. Coroianu L., Gal S. G. Localization results for the non-truncated max-product sampling operators based on Fejer and sinc-type kernels // Demonstratio Math. 2016. Vol. 49, iss. 1. P. 38–49. DOI: https://doi.org/10.1515/dema-2016-0005
  15. Richardson M., Trefethen L. A sinc function analogue of Chebfun // SIAM J. Sci. Comput. 2011. Vol. 33, iss. 5. P. 2519–2535. DOI: https://doi.org/10.1137/110825947
  16. Tharwat M. M. Sinc approximation of eigenvalues of Sturm – Liouville problems with a Gaussian multiplier // Calcolo. 2014. Vol. 51, iss. 3. P. 465–484. DOI: https://doi.org/10.1007/s10092-013-0095-3
  17. Alquran M. T., Al-Khaled K. M. Numerical comparison of methods for solving systems of conservation laws of mixed type // Int. Journal of Math. Analysis. 2011. Vol. 5, № 1. P. 35–47.
  18. Sklyarov V. P. On the best uniform sinc-approximation on a finite interval // East J. Approx. 2008. Vol. 14, № 2. P. 183–192.
  19. Mohsen A., El-Gamel M. A sinc-collocation method for the linear Fredholm integrodifferential equations // Z. Angew. Math. Phys. 2007. Vol. 58, iss. 3. P. 380–390. DOI: https://doi.org/10.1007/s00033-006-5124-5
  20. Умаханов А. Я., Шарапудинов И. И. Интерполяция функций суммами Уиттекера и их модификациями: условия равномерной сходимости // Владикавк. матем. журн. 2016. Т. 18, № 4. С. 61–70.
  21. Трынин А. Ю. О некоторых свойствах синк-аппроксимаций непрерывных на отрезке функций // Уфим. матем. журн. 2015. Т. 7, вып. 4. C. 116–132.
  22. Трынин А. Ю. О необходимых и достаточных условиях сходимости синкаппроксимаций // Алгебра и анализ. 2015. Т. 27, вып. 5. С. 170–194.
  23. Трынин А. Ю. Приближение непрерывных на отрезке функций с помощью линейных комбинаций синков // Изв. вузов. Матем. 2016. № 3. С. 72–81.
  24. Трынин А. Ю. О расходимости интерполяционных процессов Лагранжа по собственным функциям задачи Штурма – Лиувилля // Изв. вузов. Матем. 2010. № 11. С. 74–85.
  25. Трынин А. Ю. Об отсутствии устойчивости интерполирования по собственным функциям задачи Штурма – Лиувилля // Изв. вузов. Матем. 2000. № 9 (460). С. 60–73.
  26. Мосина К. Б. Принцип Дини – Липшица для интерполяционного процесса Лагранжа – Штурма – Лиувилля // Математика. Механика : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2013. Вып. 15. С. 56–59.
  27. Мосина К. Б. Формула Неваи для интерполяционного процесса Лагранжа –Штурма – Лиувилля // Труды Матем. центра имени Н. И. Лобачевского. 2013. Т. 46. С. 316–318.
  28. Турашвили К. Б. Асимптотические формулы для собственных функций и собственных значений задачи Штурма – Лиувилля // Математика. Механика : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2012. Вып. 14. С. 73–76.
  29. Турашвили К. Б. Об отсутствии устойчивости интерполирования по собственным функциям задачи Штурма – Лиувилля // Труды Матем. центра имени Н. И. Лобачевского. 2011. Т. 44. С. 347–350.
  30. Турашвили К. Б. Об интерполяционном аналоге интегрального признака Дини // Математика. Механика : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2010. Вып. 12. С. 94–98.
  31. Трынин А. Ю. Равномерная сходимость процессов Лагранжа –Штурма – Лиувилля на одном функциональном классе // Уфимск. матем. журн. 2018. Т. 10, вып. 2. С. 93–108.
  32. Трынин А. Ю. Признак сходимости процессов Лагранжа –Штурма – Лиувилля в терминах одностороннего модуля изменения // Изв. вузов. Матем. 2018. № 8. С. 61–74.
  33. Трынин А. Ю. Теорема отсчетов на отрезке и ее обобщения: Теорема дискретизации для синк аппроксимаций и ее обобщение. LAP LAMBERT Academic Publishing RU, 2016. 488 c.
  34. Трынин А. Ю. Об одной обратной узловой задаче для оператора Штурма – Лиувилля // Уфимск. матем. журн. 2013. Т. 5, вып. 4. С. 116–129.
  35. Привалов А. А. Теория интерполирования функций. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1990. 230 с.
  36. Голубов Б. И. Сферический скачок функции и средние Бохнера – Рисса сопряженных кратных рядов и интегралов Фурье // Матем. заметки. 2012. Т. 91, вып. 4. C. 506–514. DOI: https://doi.org/10.4213/mzm8739
  37. Голубов Б. И. Об абсолютной сходимости кратных рядов Фурье // Матем. заметки. 1985. Т. 37, вып. 1. C. 13–24.
  38. Дьяченко М. И. Об одном классе методов суммирования кратных рядов Фурье // Матем. сб. 2013. Т. 204, № 3. C. 3–18. DOI: https://doi.org/10.4213/sm8118
  39. Скопина М. А., Максименко И. Е. Многомерные периодические всплески // Алгебра и анализ. 2003. Т. 15, вып. 2. C. 1–39.
  40. Дьяченко М. И. Равномерная сходимость гиперболических частичных сумм кратных рядов Фурье // Матем. заметки. 2004. Т. 76, вып. 5. C. 723–731. DOI: https://doi.org/10.4213/mzm139
  41. Иванникова Т. А., Тимашова Е. В., Шабров С. А. О необходимом условии минимума квадратичного функционала с интегралом Стилтьеса и нулевым коэффициентом при старшей производной на части интервала // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика. 2013. Т. 13, вып. 2, ч. 1. С. 3–8. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9791-2013-13-2-1-3-8
  42. Сансоне Дж. Обыкновенные дифференциальные уравнения : в 2 т. М. : Изд-во иностр. лит. Т. 1, 1953. 336 с. ; Т. 2, 1954. 428 с.
  43. Егорова И. А. О принципе локализации в теории интерполирования // Учен. зап. Ленингр. пед. ин-та. 1949. Т. 86. С. 317–335. 44. Натансон И. П. Теория функций вещественной переменной. М. : Наука, 1974. 480 с.
Full text: