何尚琴, 馮秀芳
(1. 寧夏大學 數(shù)學計算機學院, 寧夏 銀川 750021;2. 河北科技師范學院 數(shù)學與信息科技學院, 河北 秦皇島 066004)
Besov空間中一類反周期函數(shù)的三角插值逼近問題
何尚琴1,2, 馮秀芳2
(1. 寧夏大學 數(shù)學計算機學院, 寧夏 銀川 750021;2. 河北科技師范學院 數(shù)學與信息科技學院, 河北 秦皇島 066004)
引進一種插值算子,研究在Besov空間中以2π為周期的反周期函數(shù)的三角插值的逼近階和飽和問題,確定了逼近的飽和類.
反周期三角插值算子; Besov空間; 飽和類
函數(shù)逼近論是現(xiàn)代數(shù)學的一個重要分支,其研究目標是用簡單的可計算函數(shù)對一般函數(shù)進行逼近,進而考慮其逼近的程度和如何刻畫被逼近函數(shù)本身的特性.插值多項式可看作實現(xiàn)逼近的一個重要工具,其中三角多項式插值是函數(shù)逼近論的重要研究方法.以2π為周期函數(shù)的三角插值已有深入的研究及推廣[1-2],A.Sharma等[3]研究了2π周期函數(shù)的(0,m)三角插值,A.S.Cavaretta等[4]研究了2π周期函數(shù)的(0,m1,m2,…,mp)三角插值.但其插值空間Tn,ε(x)對平移運算和求導運算不封閉,從而2π周期函數(shù)的三角插值問題在實際應用中受到一定的限制.反周期函數(shù)的(0,m)三角插值問題的研究自文獻[5]的研究之后受到廣泛關(guān)注[6-7].以2π為周期的反周期函數(shù)三角插值問題對上述2種運算封閉,因而研究以2π為周期的反周期函數(shù)的三角插值有重要意義.Besov空間中插值算子的研究在近些年來發(fā)展很快.文獻[8]研究了在Besov空間中,Jackson整插值算子的逼近和飽和問題,確定了逼近的飽和類與飽和階.文獻[7]得出了三角插值算子在Besov空間中逼近的飽和類與飽和階.本文研究Besov空間中以2π為周期的反周期函數(shù)三角插值多項式逼近的飽和問題,確定了逼近的飽和類.
則g(x)叫作f(x)的m次Lp范數(shù),記作g=Drf.
(1)
當插值核Kn(x)取Fejer核時,Jn(f,x)就是著名的Jackson插值算子[9-13],它滿足插值條件:
取文獻[6]中定理1中的ρ0=0,
則當
時,易知當m為奇數(shù)時(1)式定義的三角插值多項式Jn(f,x)滿足插值條件:
引理1[6]若T(x)為2n-1階反周期三角多項式,則一定存在常數(shù)aj、bj,使得
其中
.
由引理1及引理2易得以下引理:
引理3設
得
‖Rn(x)‖1=O(1).
引理4[15]對任意n階三角多項式Tn(x)有
引理6設Tn(x)為2n-1階反周期三角多項式,f(x)是以2π為周期的反周期函數(shù),若
有
證明當n=2k+1時有
由引理3有
于是
所以,對任意的n∈N存在k∈N,當2k-1≤n≤2k+1時得
證明充分性 記n′=2n-1,k=2j-1,由引理2可得
其中,xk滿足
因
故
從而
必要性 由假設知
運用引理5得
于是
由三角多項式的性質(zhì)知Tn(Tn(f))=Tn(f),則有
存在常數(shù)C>0,使得
又
其中
由引理4得
從而
因
由引理5知
因此當k→∞時得
致謝寧夏大學自然科學研究基金(ZR16035)對本文給予了資助,謹致謝意.
[1] HAN X L. Piecewise trigonometric Hermite interpolation[J]. Appl Math Comput,2015,268(10):616-627.
[2] GAO W W, WU Z M. A quasi-interpolation scheme for periodic data based on multiquadric trigonometric B-splines[J]. J Comput Appl Math,2014,271(1):20-30.
[3] SHARMA A, VARMA A K. Trigonometric interpolation[J]. Duke Math J,1965,32(1):341-357.
[4] CAVARETTA A S, SHARMA A, VARGA R S. Lacunary Trigonometric Interpolation on Equidistant Nodes in “Quantitative Approximation”[M]. New York:Academic Press,1980:63-88.
[5]STEPANETS A L. Lacunary interpolation by antiperiodic trigonometric polynomials[J]. BIT,1999,39(3):430-450.
[6] 何尚琴,侯象乾. 反周期函數(shù)三角插值的收斂性[J]. 寧夏大學學報(自然科學版),2006,27(3):218-224.
[7] 文曉霞. 一類反周期函數(shù)的雙周期缺項插值問題[J]. 江西師范大學學報(自然科學版),2014,38(1):62-64.
[8] 趙振宇,侯象乾. Jackson整插值算子在Besov空間中的逼近[J]. 華中師范大學學報(自然科學版),2002,36(4):413-415.
[9] 趙振宇,侯象乾. 一類三角插值多項式在Besov空間中的逼近[J]. 數(shù)學研究,2005,38(3):260-264.
[10] 劉永平. 一類三角多項式插值算子的逼近性質(zhì)[J]. 東北數(shù)學,1988,4(3):289-308.
[11] 謝庭藩,周頌平. 實函數(shù)逼近論[M]. 杭州:杭州大學出版社,1998.
[12] SZABADOS J, VERTESI P. Interpolation of Functions[M]. Singapore:World Scientific,1990.
[13] STEPANETS A L. Classification and Approximation of Periodic Functions[M]. London:Kluwer Academic Publishers,1995.
[14] 李風軍,侯象乾,李星. 一類三角插值多項式在Besov空間的逼近[J]. 內(nèi)蒙古師范大學學報(自然科學漢文版),2004,33(3):267-271.
[15] 嘉德克B K. 多項式一致逼近函數(shù)導論[M]. 沈燮昌,方企勤,婁元仁,等譯. 北京:北京大學出版社,1989:233.
Problem on a Kind of Anti-periodic Trigonometric Interpolation Approximation in Besov Space
HE Shangqin1,2, FENG Xiufang2
(1.SchoolofMathematicsandComputerScience,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,Ningxia;2.CollegeofMathematicsandInformationScienceandTechnology,HebeiNormalUniversityofScienceandTechnology,Qinhuangdao066004,Hebei)
Using a kind of interpolation operator, we study the 2 periodic trigonometric interpolation approximation and saturation problem of antiperiodic functions in Besov space, and determine the approaching saturation class.
antiperiodic trigonometric interpolation operator; Besov space; saturation class
2016-04-12
國家自然科學基金(11161036)
何尚琴(1977—),女,博士生,主要從事函數(shù)逼近論、偏微分方程數(shù)值解法的研究,E-mail:hsq101@163.com
O174.41
A
1001-8395(2017)05-0628-04
10.3969/j.issn.1001-8395.2017.05.011
2010MSC:03F50
(編輯 李德華)