Про одну задачу для комонотонного наближення

Доведено, що для комонотонного наближення аналог другої нерівності Джексона з узагальненим модулем неперервності Діціана - Тотіка ωᵠₖ,ᵣ при (k,r)=(2,2) є хибним навіть зі сталою, залежною від функції. For a comonotone approximation, we prove that an analog of the second Jackson inequality with gener...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Український математичний журнал
Дата:2005
Автори: Нестеренко, А.Н., Петрова, Т.О.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Інститут математики НАН України 2005
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/165849
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Про одну задачу для комонотонного наближення / А.Н. Нестеренко, Т.О. Петрова // Український математичний журнал. — 2005. — Т. 57, № 10. — С. 1424–1429. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859741266797920256
author Нестеренко, А.Н.
Петрова, Т.О.
author_facet Нестеренко, А.Н.
Петрова, Т.О.
citation_txt Про одну задачу для комонотонного наближення / А.Н. Нестеренко, Т.О. Петрова // Український математичний журнал. — 2005. — Т. 57, № 10. — С. 1424–1429. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Український математичний журнал
description Доведено, що для комонотонного наближення аналог другої нерівності Джексона з узагальненим модулем неперервності Діціана - Тотіка ωᵠₖ,ᵣ при (k,r)=(2,2) є хибним навіть зі сталою, залежною від функції. For a comonotone approximation, we prove that an analog of the second Jackson inequality with generalized Ditzian - Totik modulus of smoothness ωᵠₖ,ᵣ is invalid for (k,r)=(2,2) even if the constant depends on a function.
first_indexed 2025-12-01T18:27:04Z
format Article
fulltext UDK 517.518.8 O.�N.�Nesterenko, T.�O.�Petrova (Ky]v. nac. un-t im.T.�Íevçenka) PRO ODNU ZADAÇU DLQ KOMONOTONNOHO NABLYÛENNQ For a comonotone approximation, we prove that an analog of the second Jackson inequality with generalized Ditzian – Totik modulus of smoothness ωϕ k r, is invalid for ( k , r ) = ( 2, 2 ) even if the constant depends on a function. Dovedeno, wo dlq komonotonnoho nablyΩennq analoh druho] nerivnosti DΩeksona z uzahal\ne- nym modulem neperervnosti Diciana – Totika ωϕ k r, pry ( k , r ) = ( 2, 2 ) [ xybnym navit\ zi stalog, zaleΩnog vid funkci]. 1. Nexaj C [ –1, 1 ] — prostir dijsnyx neperervnyx na [ –1, 1 ] funkcij iz rivno- mirnog normog || ⋅ || , a Pn — sukupnist\ alhebra]çnyx mnohoçleniv stepenq ne�vywe niΩ n – 1, n ∈ N . Poznaçymo çerez Ys , de s ∈ N , mnoΩynu vsix nabo- riv toçok Ys : = { yj | j = 1, … , s }, dlq qkyx –1 < ys < … < y1 < 1, a çerez ∆1 ( Ys ) sukupnist\ nespadnyx na [ y1 , 1] funkcij f ∈ C [ –1, 1 ] , wo zminggt\ naprqmok monotonnosti v toçkax yj . Zokrema, qkwo f ∈ C1 [ –1, 1 ] ta Π ( x ) : = ( )x yj j s − = ∏ 1 , to f ∈ ∆1 ( Ys ) todi i til\ky todi, koly Π ( x ) f ′ ( x ) ≥ 0, x ∈ ( –1, 1 ) . Qkwo s = 0, to vvaΩa[mo, wo Y0 : = ∅, ∆1 ( Y0 ) — mnoΩyna nespadnyx na [ –1, 1] funkcij, a Π ( x ) : = 1. Poznaçymo çerez E f Yn s ( ) ,1 ( ) : = inf ( )f p p Yn n n s− ∈{ }P ∩ ∆1 velyçynu najkrawoho komonotonnoho nablyΩennq funkci] f ∈ ∆1(Ys ) ∩ C[–1, 1] . Poklademo ϕ ( x ) : = 1 2− x , x ∈ [ –1, 1 ] , a takoΩ ϕδ ( x ) : = 1 2 1 2 − −    + −   x x x xδ ϕ δ ϕ( ) ( ) , x ± δ 2 ϕ ( x ) ∈ [ –1, 1 ] , δ > 0. Dlq f ∈ C ( –1, 1 ) i r ∈ N ∪ { 0 } poznaçymo çerez ωϕ 1, ( , )r f t : = : = sup sup ( ) ( ) ( ) ( ) 0 1 2 1 2 1 2 1 < ≤ +    − −        ± <     h t h r x f x h x f x h x x h xϕ ϕ ϕ ϕ , t > 0, ωϕ 2, ( , )r f t : = : = sup sup ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 2 2 1 < ≤ +( ) − + −( )( ) ± <{ } h t h r x f x h x f x f x h x x h xϕ ϕ ϕ ϕ , t > 0, uzahal\neni (pry r = 0 — zvyçajni) moduli neperervnosti Diciana – Totika funk- ci] f perßoho i druhoho porqdkiv vidpovidno. Vyznaçymo pidprostir Cr ϕ : = f C C x f xr x r r∈ − − ={ }| |→ ( , ) [ , ] lim ( ) ( )( )1 1 1 1 0 1 ∩ ϕ . © O.�N.�NESTERENKO, T.�O.�PETROVA, 2005 1424 ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2005, t. 57, # 10 PRO ODNU ZADAÇU DLQ KOMONOTONNOHO NABLYÛENNQ 1425 U robotax [1 – 3], zokrema, dovedeno: qkwo Ys ∈ Ys , f ∈ Cr ϕ ∩ ∆1 ( Ys ) , to E f Y f n O n n s r r r ( ) , ( )( , ) ,1 1 1 1≤        ωϕ , n → ∞ , a takoΩ pry r ≠ 2 E f Y f n O n n s r r r ( ) , ( )( , ) ,1 2 1 1≤        ωϕ , n → ∞ . Pytannq pro spravedlyvist\ ostann\oho spivvidnoßennq u vypadku r = 2 zaly- ßalos\ vidkrytym (dyv. [3]). Osnovnyj rezul\tat dano] roboty — teorema 1, v qkij pokazano, wo ce spivvidnoßennq [ xybnym dlq r = 2. Pry c\omu my vyko- rystaly metody robit [4, 5], de analohiçna zadaça rozv’qzana dlq opuklo] ta ko- opuklo] aproksymaci]. Teorema 1. Nexaj s ∈ N ∪ {0}, Ys ∈ Ys . Todi isnu[ funkciq f ∈ Cϕ 2 ∩ ∆1 ( Ys ) , dlq qko] lim sup ( , ) , ( ) , /n n sn E f Y f n→∞ ′′( ) 2 1 2 2 1ωϕ = + ∞ . 2. U podal\ßomu çerez c budemo poznaçaty dodatni stali, wo moΩut\ zale- Ωaty lyße vid k , r ta Ys , pryçomu konstanty, wo poznaçagt\sq ci[g literog u riznyx çastynax odni[] nerivnosti, moΩut\ buty, vzahali kaΩuçy, riznymy. Magt\ misce nerivnosti [3; 6, s. 165 – 167] ω ϕϕ 2 2 2 , ( , )f t c f≤ , t > 0, f ∈ C 2 [ –1, 1 ] , (1) ω ϕϕ 2 2 2 2 4 4 , ( ) ( ),f t c t f( ) ≤ , t > 0, f ∈ C 4 [ –1, 1 ] . (2) Pry b ∈ ( 0, 1 ) poklademo gb ( x ) : = Π( ) lnx b x b1 + + , Gb ( x ) : = g u dub x ( ) − ∫ 1 , x ∈ [ –1, 1 ] . Todi vykonugt\sq nastupni ocinky: ωϕ 2 2 21 1 , , ln′′( ) ≤ +   G t c t bb , t > 0, (3) ϕ2 1 1′′ ≤ +   G c bb ln , (4) b b g x x x e xbln ( ) ( ) ( ) ln1 1 3 1 2 ≤ + + Π , x ∈ ( –1, 1 ] . (5) Spravdi, poklademo h1 ( x ) : = Π′ ( x ) ln b, h2 ( x ) : = Π′ ( x ) ln (1 + x + b) + Π( )x x b 1 1+ + , x ∈ [ –1, 1 ] . Todi ′′G xb( ) = h1 ( x ) – h2 ( x ) . Poznaçyvßy çerez ω2 ( h1 , ⋅ ) (zvyçajnyj) druhyj modul\ neperervnosti funkci] h1 i vykorystavßy joho vlastyvosti, otryma[mo ωϕ 2 2 1, ( , )h t ≤ ω2 ( h1 , t ) ≤ ct h ct b 2 1 2 1′′ ≤ ln . Vraxuvavßy formulu (1), znajdemo ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2005, t. 57, # 10 1426 O.�N.�NESTERENKO, T.�O.�PETROVA ωϕ 2 2 2, ( , )h t ≤ c hϕ2 2 ≤ ≤ c x x x x b x x b x x x sup ( )( )( ) ln( ) ( ) ( ) [ , ]∈ − ′ − + + + + + + + −   1 1 1 1 1 1 1 1Π Π ≤ c . Zvidsy, vykorystovugçy nerivnist\ trykutnyka, oderΩu[mo ocinky�(3) i ( 4 ) . Ocinku (5) vstanovleno v [4] (nerivnist\ (5.2)). Poznaçymo çerez Pn ∗ mnoΩynu takyx mnohoçleniv pn stepenq ne vywe niΩ n – 1, wo Π( ) ( )− ′ −1 1pn ≥ 0. Zrozumilo, wo Pn ∩ ∆1 ( Ys ) ⊂ Pn ∗ . Nastupna ocinka vstanovlg[t\sq doslivnym povtorennqm mirkuvan\ z dovedennq lemy 5.3 z [4]. Qkwo b ∈ 0 1 2, n     , pn ∈ Pn ∗ , n ≥ s + 1, to G p c n n b nb n− ≥ −2 2 2 1 1ln . (6) 3. Dovedennq teoremy. Nexaj bn ∈ 1 1 4 2n n ,    , n ≥ 2, take, wo b b n n n ln 1 1 2= . Poklademo fn ( x ) : = c n G xbn2 ( ) , x ∈ [ –1, 1 ] , n ≥ 2, de 0 < c < 1 vybyra[t\sq nastil\ky malym, wob vykonuvalys\ nerivnosti (takyj vybir c [ moΩlyvym na pidstavi ocinok (3) – (5)) ωϕ 2 2 2 1 1 , ,′′    ≤f n n n , (7) fn j( ) < 1, j = 0, 1, ϕ2 ′′fn < 1. (8) Krim c\oho, fn ∈ C∞ [ –1, 1 ] , fn ( –1 ) = ′ −fn( )1 = 0. Z oznaçennq bn otrymu[mo nerivnosti ln ln n ≤ ln ln n2 ≤ ln ln 1 bn = ln 1 2n bn , zvidky vnaslidok (6) vyplyva[ isnuvannq stalo] c > 0 i nomera n1 ≥ 2 takyx, wo dlq vsix n ≥ n1 i koΩnoho pn ∈ Pn ∗ f p c n n n n− ≥ ln ln 4 . (9) Poklademo D0 : = 1 i Dσ : = D n n n σ σ σ − =1 4 1 4 4 1 1… , σ ∈ N , de nσ vyznaçagt\sq za indukci[g takym çynom. Prypustymo, wo n1 , … , nσ –1 vΩe pobudovano. Poznaçymo Fσ –1 ( x ) : = D f xj n j j− = − ∑ 1 1 1 ( ) σ . Vyberemo nσ > nσ –1 nastil\ky velykym, wob vykonuvalys\ nerivnosti ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2005, t. 57, # 10 PRO ODNU ZADAÇU DLQ KOMONOTONNOHO NABLYÛENNQ 1427 max , ( )σ σF −{ }1 4 < Dσ –1 ln ln ln nσ , (10) Fσ−1 6( ) < Dσ –1 nσ . Na pidstavi nerivnosti typu DΩeksona ta ostann\o] ocinky otrymu[mo inf ( )′ − ∈{ } ≤ < =− − − − − −F p p c n F cD n n cDn n nσ σ σ σ σ σ σσ σ σ1 1 1 1 5 1 6 1 5P . (11) Poklademo Φσ ( x ) : = D f xj n j j− = ∞ ∑ 1 ( ) σ , x ∈ [ –1, 1 ] . ZauvaΩymo, wo cej rqd moΩna dviçi poçlenno dyferencigvaty na ( –1, 1) ; ce vyplyva[ z nerivnosti (8) ta ocinky D D n n D n Dj j jj j j − = ∞ − −= + ∞ − − − = ∞ ∑ ∑ ∑= +     <     <1 1 4 1 4 1 1 4 11 1 1 2 σ σ σσ σ σ σ σ σ… . (12) Pry c\omu Φσ σ< −2 1D , ϕ σ σ 2 12′′ < −Φ D . (13) Teper dlq velykyx σ ma[mo (poqsnennq dyv. nyΩçe) ω ω ω ωϕ σ ϕ σ σ ϕ σ σ ϕ σ σ σ2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 , , , ,, , , ,′′    ≤ ′′    + ′′    + ′′   − − +Φ Φ n F n D f n nn ≤ ≤ c n F D n cD σ σ σ σ σϕ2 4 1 4 1 2 2− −+ +( ) ≤ ≤ c n D n D n c D n cD n n σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ2 1 1 2 1 4 1 22− − − −+ + ≤ln ln ln ln ln ln . (14) U druhij nerivnosti dlq ocinky perßoho dodanka vykorystano formulu (2), dru- hoho — formulu (7), a tret\oho — formuly (1) i (13). Tretq ta çetverta neriv- nosti vyplyvagt\ z (10). Dali, na pidstavi (11) isnu[ qnσ — mnohoçlen stepenq ne�vywoho za nσ – 2, dlq qkoho q Fnσ σ( ) ( )− = ′ −−1 11 = 0 ta ′ −−F qnσ σ1 ≤ 2cDσ . Tomu dlq mnohoçlena Q x q u dun n x σ σ ( ) : ( )= − ∫ 1 vykonu[t\sq nerivnist\ F Q F u q u dun x n x σ σσ σ− ∈ − − − − = ′ −( )∫1 1 1 1 1 max ( ) ( ) [ , ] ≤ 4cDσ . (15) Dlq pn nσ σ ∈ ∗P poklademo R D p Qn n n nσ σ σ σ σ := −( ) ∈ − ∗1 1 P . Todi Φ Φ1 1 1 1− = −( ) + −( ) +− − +p F Q D f Rn n n nσ σ σ σσ σ σ , zvidky, poslidovno vykorystovugçy (9), (15), (13) ta (10), dlq velykyx σ otry- mu[mo ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2005, t. 57, # 10 1428 O.�N.�NESTERENKO, T.�O.�PETROVA Φ Φ1 1 1 1− ≥ − − − −− − +p D f R F Qn n n nσ σ σ σσ σ σ ≥ ≥ D c n n cD c D nσ σ σ σ σ σ− − ≥1 4 2 ln ln ln ln . (16) Poklademo ′ = + + f x x x e x ( ) : ( )( ) ln2 1 3 1 2 Π , f x f u du x ( ) : ( )= ′ − ∫ 1 , x ∈ ( –1, 1 ] , f ( )−1 : = 0. Intehruvannqm çastynamy lehko perekonatys\, wo funkciq f ma[ vyhlqd f x x x x x x( ) ( )( ) ln ( ) ( )= + + + +Π Π1 2 2 21 2 1 1 , x ∈ ( –1, 1 ] , de Π1 , Π2 — deqki mnohoçleny stepenq ne vywe za s . U roboti [7] vstanovle- no, wo dlq koΩnoho n ≥ 1 isnu[ takyj mnohoçlen Ωn ∈ Pn , wo f c n n− ≤Ω 4 . (17) Rozhlqdagçy mnohoçleny vydu Ω ( x ) = Π Π1 2 4 21 2 21 1 1 1 1 1 1( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )x x n T u u du u x xn n x + − − − +           + + +∫ , x ∈ [–1, 1] , de Tn ( u ) = cos n arccos u — mnohoçlen Çebyßova, i mirkugçy analohiçno do [8], lehko pokazaty, wo mnohoçlen Ωn ∈ Pn zi spivvidnoßennq (17) moΩna vybraty tak, wob ′ −Ωn( )1 = 0. ZauvaΩymo takoΩ, wo z formuly (2) vyplyva[ ocinka ω ϕϕ 2 2 2 4 4 2 1 , ( ),′′    ≤ ≤f n c n f c n . (18) Poklademo f ( x ) : = Φ1 ( x ) + f x( ), x ∈ [ –1, 1 ] , i pokaΩemo, wo funkciq f [ ßukanog. Vklgçennq f ∈ ∆1 ( Ys ) [ naslidkom (5)�i�(12). Z nerivnostej (14), (18) i (10) vyplyva[, wo dlq velykyx σ ωϕ σ 2 2 1 , ,′′    ≤f n ≤ ′′    + ′′    ≤ + ≤− −ω ωϕ σ ϕ σ σ σ σ σ σ σ σ2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 1 , ,, , ln ln ln ln ln lnΦ n f n cD n n c n cD n n . (19) Oskil\ky prava çastyna ci[] nerivnosti prqmu[ do nulq pry σ → + ∞ , to (dyv. [3]) f ∈ Cϕ 2 . Vykorystovugçy te, wo dlq koΩnoho pn nσ σ ∈ ∗P spravdΩu[t\sq vklgçennq pn n nσ σ σ − ∈ ∗Ω P , z uraxuvannqm (16), (17) i (10) dlq velykyx σ ma[mo f p p f c D n c n c D n nn n n n− ≥ − −( ) − − ≥ − ≥ − σ σ σ σ σ σ σ σ σ σΦ Ω Ω1 4 1 42 4 ln ln ln ln . (20) ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2005, t. 57, # 10 PRO ODNU ZADAÇU DLQ KOMONOTONNOHO NABLYÛENNQ 1429 Oskil\ky E f Yn s ( ) ,1 ( ) ≥ inf f p pn n n− ∈{ }∗P , to z (19) i (20) vyplyva[, wo n E f Y f n c n n n sσ ϕ σ σ σ σ ω 2 1 2 2 1 ( ) , , , ln ln ln ln ln/ ( ) ′′( ) ≥ → + ∞ , σ → + ∞ . Teoremu dovedeno. ZauvaΩennq. Bezposerednim naslidkom teoremy [ analohiçnyj rezul\tat dlq vypadku ( k , r ) = ( 3 , 1 ) (oznaçennq modulq neperervnosti ωϕ 3 1, ta joho vla- styvosti, z qkyx i vyplyva[ cej rezul\tat, dyv. v [3 – 5]). Avtory vyslovlggt\ wyru podqku profesoru I.�O.�Íevçuku za postanovku zadaçi ta cinni zauvaΩennq. 1. Leviatan D. Pointwise estimates for convex polynomial approximation // Proc. Amer. Math. Soc. – 1986. – 98. – P. 471 – 474. 2. Kopotun K. A. Uniform estimates of monotone and convex approximation of smooth functions // J. Approxim. Theory. – 1995. – 80. – P. 76 – 107. 3. Leviatan D., Shevchuk I. A. Some positive results and counterexamples in comonotone approxima- tion // Ibid. – 1999. – 100. – P. 113 – 143. 4. Kopotun K. A., Leviatan D., Shevchuk I. A. Convex polynomial approximation in the uniform norm: conclusion // Can. J. Math. – 2005. – 58. – P. 407 – 430. 5. Kopotun K. A., Leviatan D., Shevchuk I. A. Coconvex approximation in the uniform norm – the final frontier // Acta math. hung. – 2005. – 108. – P. 305 – 333. 6. Íevçuk%Y.%A. PryblyΩenye mnohoçlenamy y sled¥ neprer¥vn¥x na otrezke funkcyj. – Kyev: Nauk. dumka, 1992. – 225�s. 7. Ybrahymov%Y.%Y. O velyçyne nayluçßeho pryblyΩenyq funkcyj s vewestvennoj osoboj toçkoj // Yzv. AN SSSR. Ser. mat. – 1946. – 10, #�5. – S.�429 – 456. 8. Íevçuk%Y.%A. K ravnomernomu pryblyΩenyg funkcyj na otrezke // Mat. zametky. – 1986. – 40, #�1. – S.�36 – 48. OderΩano 08.06.2004 ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2005, t. 57, # 10
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-165849
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1027-3190
language Russian
last_indexed 2025-12-01T18:27:04Z
publishDate 2005
publisher Інститут математики НАН України
record_format dspace
spelling Нестеренко, А.Н.
Петрова, Т.О.
2020-02-16T20:25:00Z
2020-02-16T20:25:00Z
2005
Про одну задачу для комонотонного наближення / А.Н. Нестеренко, Т.О. Петрова // Український математичний журнал. — 2005. — Т. 57, № 10. — С. 1424–1429. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
1027-3190
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/165849
517.518.8
Доведено, що для комонотонного наближення аналог другої нерівності Джексона з узагальненим модулем неперервності Діціана - Тотіка ωᵠₖ,ᵣ при (k,r)=(2,2) є хибним навіть зі сталою, залежною від функції.
For a comonotone approximation, we prove that an analog of the second Jackson inequality with generalized Ditzian - Totik modulus of smoothness ωᵠₖ,ᵣ is invalid for (k,r)=(2,2) even if the constant depends on a function.
ru
Інститут математики НАН України
Український математичний журнал
Короткі повідомлення
Про одну задачу для комонотонного наближення
On one problem for comonotone approximation
Article
published earlier
spellingShingle Про одну задачу для комонотонного наближення
Нестеренко, А.Н.
Петрова, Т.О.
Короткі повідомлення
title Про одну задачу для комонотонного наближення
title_alt On one problem for comonotone approximation
title_full Про одну задачу для комонотонного наближення
title_fullStr Про одну задачу для комонотонного наближення
title_full_unstemmed Про одну задачу для комонотонного наближення
title_short Про одну задачу для комонотонного наближення
title_sort про одну задачу для комонотонного наближення
topic Короткі повідомлення
topic_facet Короткі повідомлення
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/165849
work_keys_str_mv AT nesterenkoan proodnuzadačudlâkomonotonnogonabližennâ
AT petrovato proodnuzadačudlâkomonotonnogonabližennâ
AT nesterenkoan ononeproblemforcomonotoneapproximation
AT petrovato ononeproblemforcomonotoneapproximation