Приближение функций с заданным модулем непрерывности некоторыми тригонометрическими полиномами
М. А. Воробьева г. Москва
Аннотация:
Рассматривается класс
$H\omega(\delta)$ $2\pi$-периодических функций
$f(x)$ с заданным модулем непрерывности
$\omega(\delta)$.
$$
\overline V_{n,p}^m(f,x)=\frac1{(p+1)m}\sum_{i=1}^mf(x_i)\frac{\sin\frac{2n-p+1}2(x_i-x)\sin\frac{p+1}2(x_i-x)}{\sin^2\frac{(x_i-x)}2}
$$
— усеченные средние частных сумм полиномов
$T_n^m(f,x)$ наилучшего среднеквадратического приближения в системе узлов
$x_i=\frac{2\pi i}m$,
$i=1,2,\dots,m$,
$m(n)\ge 2n+1$ Получена асимптотическая оценка величины $E_{\overline V_{n,p}^m}(H\omega(\delta)x=\sup\limits_{f(x)\in H\omega(\delta)}|f(x)-\overline V_{n,p}^m(f,x)|$ на классе
$H\omega(\delta)$. Доказывается
Теорема. {\em Пусть
$f(x)\in H\omega(\delta)$. Тогда при всех
$0\le p\le\frac n2$ для уклонения функции
$f(x)$ от полиномов
$\overline V_{n,p}^m(f,x)$ при
$m=(2n+1)s$ справедливо равенство
\begin{multline*}
E_{\overline V_{n,p}^m}(H\omega(\delta),x)=\theta_n\frac{\ln\frac n{p+1}}{s\pi}\biggl\{2\biggl|\cos\frac{2n+1}2x\biggr|\sum_{r=1}^\nu\sin\frac{\pi r}s\omega\biggl[\frac{4\pi r}{(2n+1)s}\biggr]+
\\
+2\biggl|\sin\frac{2n+1}2x\biggr|\sum_{r=1}^\nu\cos\frac{\pi r}s\omega\biggl[\frac{4\pi(s/2-r)}{(2n+1)s}\biggr]+
\\
+\biggl|\sin\frac{2n+1}2x\biggr|\omega\biggl(\frac{2\pi}{2n+1}\biggr)+S\biggr\}+O\biggl[\omega\biggl(\frac1n\biggr)\biggr].
\end{multline*}
где
$
\nu=
\begin{cases}
(s-2)/2&\text{ при $s
$ четном},
\\
(s-1)/2&\text{ при $s
$ нечетном},
\end{cases}
$
$$
S=
\begin{cases}
\bigl|\cos\frac{2n+1}2x\bigr|\omega\bigl(\frac{2\pi}{2n+1}\bigr)&\text{ при $s$ четном},
\\
0&\text{ при $s$ нечетном}
\end{cases}
$$
и
$2/5\le\theta_n\le1$, причем в случае выпуклого модуля непрерывности
$1/2\le\theta_n\le1$;
$\theta_n=1$ при
$s=1$ (при любом модуле непрерывности) и при
$s\to\infty$ (в случае выпуклого модуля непрерывности)}.
Другая теорема дает асимптотическую оценку величины
$E_{\overline V_{n,p}^m}(H\omega(\delta),x)$ для
$n/2\le p\le n-1$ при любом
$m\ge2n+1$.
УДК:
517.512
Поступила: 02.07.1968