閆麗新,韓領(lǐng)兄
(內(nèi)蒙古民族大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古 通遼 028043)
首先介紹Orlicz空間[1]。
定義1[1]設(shè)定義在R=(-∞,+∞)上滿足如下性質(zhì):
1)M(u)是偶的連續(xù)的凸函數(shù)且M(0)=0;
2)當(dāng)u>0時(shí)M(u)>0;
由定義得出存在非減的右連續(xù)函數(shù)p(t),使得
其中p(0)=0,p(∞)=∞。
定義2[1]N函數(shù)M(u)的余N函數(shù)N(v)定義為:
其中q(s)=為p(t)的右反函數(shù)。
定義3[1]由N函數(shù)M(u)在閉區(qū)間[a,b]上生成的Orlicz空間是指具有有限Orlicz范數(shù)
的可測(cè)函數(shù)全體{u(x)} 。這里ρ(v,N)=是關(guān)于v(x)的模。
Orlicz范數(shù)還可以表示為:
定義4[2]設(shè),r≥1,t≥0,稱
為K泛函,其中f在(a,b)上局部絕對(duì)連續(xù)}。
定義5[2]設(shè),r≥1,t≥0,則稱
為f的r階連續(xù)?;騬階光滑模,其中
稱為f在x點(diǎn)上步長(zhǎng)h的r階差分。
關(guān)于K泛函及光滑模具有以下等價(jià)性質(zhì)[2],即存在常數(shù)A1與A2不依賴于f和t,有
文中C表示與x無(wú)關(guān)的常數(shù),在引理1、引理2及定理1的證明中不同的地方其值也不同。
自20世紀(jì)以來(lái),函數(shù)逼近論已成為函數(shù)理論中最重要的分支之一。而在Orlicz空間中研究算子逼近是逼近論的一個(gè)重要分支,近年來(lái)已經(jīng)有很多學(xué)者在這方面取得了很好的成果[3-7]。同時(shí),關(guān)于B樣條相關(guān)算子在不同空間的研究也已經(jīng)有了很好的結(jié)果[8-11],但是還沒(méi)有關(guān)于B樣條擬插值算子在Orlicz空間中的研究成果。下面給出了B樣條及B樣條擬插值算子的定義。
先介紹B樣條定義。
定義6[9]設(shè)a=x0<x1<x2<…<xN<xN+1=b為一組節(jié)點(diǎn),分段函數(shù)S(x)滿足下面條件:
1)每個(gè)區(qū)間[xj,xj+1](j=0,…,N)上,S(x)是一個(gè)次數(shù)小于等于n的實(shí)系數(shù)代數(shù)多項(xiàng)式;
2)S(x)于[a,b]上具有一直到n-1 階的連續(xù)導(dǎo)數(shù),那么稱y=S(x)是n次樣條函數(shù),稱x1,x2,…,xN為樣條節(jié)點(diǎn)。
定義7[9]m階B樣條的定義為:
當(dāng)m≥2 時(shí)
下面介紹B樣條擬插值算子的定義。
定義8[12]設(shè)對(duì)于?k≥2,X=是單調(diào)上升的點(diǎn)列,記
用任意m階B樣條去構(gòu)造擬插值算子(Sh f)(x),
郭紅焱在文獻(xiàn)[9-11]中構(gòu)造了B樣條擬插值算子并分別研究了其在C空間及Lp空間的逼近階,并在文獻(xiàn)[10]中得出了下列定理。
定理A[10]若對(duì)?m≥2,X=是單調(diào)上升的點(diǎn)列,則當(dāng)h=sup(xj+1-xj)時(shí),對(duì)[a,b]上任意滿足m次可導(dǎo)且m次導(dǎo)數(shù)連續(xù)的函數(shù)f(x)有
推論[10]若對(duì)任意m≥2,X=是單調(diào)上升點(diǎn)列,則當(dāng)h=sup(xj+1-xj)時(shí),對(duì)[a,b]上任意的函數(shù)f(x),若滿足m次可導(dǎo)并且m次導(dǎo)數(shù)連續(xù),則有
而近幾年,隨著非線性問(wèn)題的增多,將Lp空間過(guò)渡到Orlicz空間已是必然,筆者在文獻(xiàn)[10]的基礎(chǔ)上研究了B樣條擬插值算子在Orlicz空間上的逼近性質(zhì),推廣了文獻(xiàn)[10]中的結(jié)果。
筆者得出了B樣條擬插值算子在Orlicz空間的逼近正定理。
定理1若對(duì)任意m≥2,X=為單調(diào)上升點(diǎn)列,當(dāng)h=sup(xj+1-xj)時(shí),對(duì)[a,b]上任意的m次連續(xù)可導(dǎo)函數(shù)g(x),有
則對(duì)?f∈L*M[a,b],有
為了給出定理的證明需要以下幾個(gè)引理。
引理1若對(duì)?m≥2,X=是單調(diào)上升的點(diǎn)列,則當(dāng)h=sup(xj+1-xj)時(shí),對(duì),
則‖Sh‖有界。
證因?yàn)?/p>
其中Zj(f)是f(xj),f(xj+1),…,f(xj+m)的組合。由文獻(xiàn)[13]可知
再根據(jù)B樣條的正定性和再生性[9],由定義8可得
引理2若對(duì)任意m≥2,為單調(diào)上升點(diǎn)列,當(dāng)h=sup(xj+1-xj)時(shí),對(duì)[xj,xj+1]上任意m次連續(xù)可導(dǎo)函數(shù)g(x),則有
滿足
證由引理1及g(x)滿足的性質(zhì),在x0附近有
其中ξ介于x與x0之間。
又記
此時(shí)不妨設(shè)|x-x0|<h,則有
又由B樣條再生性[10]可知(Sh f)(x)具有m-1次局部多項(xiàng)式再生性質(zhì),所以有
從而得
定理1的證明由引理2得
從而利用K泛函的定義,得
由式(1)得
將B樣條擬插值算子在Lp空間的逼近推廣到Orlicz空間,對(duì)B樣條擬插值算子在Orlicz空間有界性進(jìn)行了研究,并得出了其在Orlicz空間的逼近正定理。