178404.fb2 Большая Советская Энциклопедия (СЖ) - читать онлайн бесплатно полную версию книги . Страница 3

Большая Советская Энциклопедия (СЖ) - читать онлайн бесплатно полную версию книги . Страница 3

Сжатых отображений принцип

Сжа'тых отображе'ний при'нцип,одно из основных положений теории метрических пространство существовании и единственности неподвижной точки множества при некотором специальном («сжимающем») отображении его в себя. С. о. п. применяют главным образом в теории дифференциальных и интегральных уравнений.

  Произвольное отображение Аметрического пространства Мв себя, которое каждой точке хиз Мсопоставляет некоторую точку у = Axиз М, порождает в пространстве Муравнение

  Ax = х. (*)

  Действие отображения Ана точку хможно интерпретировать как перемещение её в точку у = Ax. Точка хназывается неподвижной точкой отображения А, если выполняется равенство (*). Т. о. вопрос о разрешимости уравнения (*) является вопросом о нахождении неподвижных точек отображения А.

 Отображение Аметрического пространства Мв себя называется сжатым, если существует такое положительное число a < 1, что для любых точек хи уиз Мвыполняется неравенство

  d( Ax, Ау) Ј a d( х, у),

 где символ d( u,u) означает расстояние между точками uи u метрического пространства М.

 С. о. п. утверждает, что каждое сжатое отображение полного метрического пространства в себя имеет, и притом только одну, неподвижную точку. Кроме того, для любой начальной точки x 0из Мпоследовательность { x n}, определяемая рекуррентными соотношениями

  x n= Ax n-1, n= 1,2,...,

  имеет своим пределом неподвижную точку хотображения А. При этом справедлива следующая оценка погрешности:

  .

  С. о. п. позволяет единым методом доказывать важные теоремы о существовании и единственности решений дифференциальных, интегральных и др. уравнений. В условиях применимости С. о. п. решение может быть с наперёд заданной точностью вычислено последовательных приближений методом.

 С помощью определённого выбора полного метрического пространства Ми построения отображения Аэти задачи сводят предварительно к уравнению (*), а затем находят условия, при которых отображение Аоказывается сжатым.

  Лит.:Смирнов В. И., Курс высшей математики, т. 5, М., 1959.

  Ш. А. Алимов.