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摘 要:最早对解析函数边值问题的稳定性讨论应追随到1937年M.V.Keldysh等人对关于调和函数的Dirichlet问题在边界曲线发生摄动时的的稳定性研究。文献[1]讨论了带根号Hilbert边值问题关于边界曲线的稳定性,本文在此基础上进一步讨论带根号Riemann边值逆问题关于边界曲线解的误差估计。
关键词:带根号Riemann边值逆问题;摄动;稳定性
中图分类号:O175.8 文献标识码:A
1 边界曲线摄动后Riemann边值逆问题的提出与求解
文献[2]提出了以下一类带根号Riemann边值逆问题:
设L为复平面中一条封闭光滑曲线,求一对函数Ψz,wt,其中Ψz是以L为跳跃曲线的全纯函数,wt为L上的H类函数,满足以下边值条件:
Ψ+t=G1tΨ-t+g1twt,t∈L,
Ψ+t=G2tΨ-t+g2twt,t∈L.
其中Gjt,gjt∈HLj=1,2,Ψz在z=
SymboleB@ 处有有限阶,要求Ψ+t,Ψ-t在L上单值、连续.
在R-1中的解的状态。
这里记
gt=1 g1t
1 g2t,G0t=G1t g1t
G2t g2t,
D1t=1gtG1t1
G2t1
且Gt=G0tgt.定义指标κ=12π[argG(t)]Γ,并记c=κ+k-m-n.
当边界曲线L发生极小的摄动时,则有以下的带根号Riemann边值逆问题:
Ψ+(ω,ε)ξ=G1ξΨ-(ω,ε)ξ+g1ξw(ω,ε)ξ,ξ∈Lω,
Ψ+(ω,ε)ξ=G2ξΨ-(ω,ε)ξ+g2ξw(ω,ε)ξξ∈Lω.
其中
gξ=1 g1ξ
1 g2ξ,G0ξ=G1ξ g1ξ
G2ξ g2ξ,
D1ξ=1gξG1ξ1
G2ξ1
且Gξ=G0ξgξ.显然D1ξ∈HLω定义指标κω=12π[argG(t)]Lω,并记cω=κω+k-m-n。
文献[2]给出了带根号Riemann边值逆问题的解,即当κω+km+n时,问题的一般解如下,这里t∈L。
Ψz,wt
=PczXz∏z,PctX-tD1t∏t(1)
那么相应的问题的解如下,这里ξ∈Lω
Ψ(ω,ε)z,w(ω,ε)ξ
=PczXωz∏εz,PξX-ωξD1ξ∏εξ。(2)
其中Xω(z)=eΓω
(z-z0)-κeΓω
2 摄动后Riemann边值逆问题解的误差估计
这里取曲线L为单位圆周,则有
定理1 当ω=0时,Xω=X,这时则有
‖X-ωξ-X-t‖L
SymbolcB@ C(ρ0,υ)Aμ(G)+1‖ω‖μ(1-υ)1
證明:由Xω(z)=eΓω(z-z0)-κeΓω可知,
X-ωξ=ξ-z0-κX+ωξ,
那么X-t=t-z0-κX+ωt。
由文献[3]的定义1的证明过程可得
‖X+ω-X+‖L
SymbolcB@ C(ρ0,υ)Aμ(G)‖ω‖μ(1-υ)1,
且t-z0∈H(L),那么由数学归纳法可得
t-z0-κ∈H(L),
即ξ-z0-κ-t-z0-κ
SymbolcB@ C·‖ω‖1.
则由文献[4]引理3可得
‖X-ωξ-X-t‖L
SymbolcB@ C(ρ0,υ)Aμ(G)+1‖ω‖μ(1-υ)1
定理2 任给ω∈B(ρ0),G,g∈Hμ(E).当κ+km+n时,摄动后的带根号Riemann逆边值问题在R-1中的一般解为(1)式所示,此解与带根号Riemann边值问题的解(2)式满足:
‖w(ω,ε)ξ-wt‖L
SymbolcB@ C(m,n,d)Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1‖ω‖1+εμ(1-υ)
‖Ψ(ω,ε)-Ψ‖Ω
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1‖ω‖1+εμ(1-υ)
证明:由定理1,文献[5]推论2及文献[4]引理3和Pc-1的Hlder连续性可得
‖w(ω,ε)ξ-wt‖L
SymbolcB@ C(m,n,d)Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1‖ω‖1+εμ(1-υ)。
再则由文献[1]中定理2的证明过程可得,当t∈Ω+
Ψ(ω,ε)(t)-Ψ(t)
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1] ‖ω‖1+εμ(1-υ)则
‖Ψ(ω,ε)(t)-Ψ(t)‖Ω+
=maxt∈Ω+Ψ(ω,ε)(t)-Ψ(t)
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1‖ω‖1+εμ(1-υ)
由最大模原理可得
‖Ψ(ω,ε)-Ψ‖Ω+
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1](‖ω‖1+ε)μ(1-υ)。
再由Ψ+(ω,ε),Ψ+的有界性可得
‖Ψ+(ω,ε)(z)-Ψ+(z)‖Ω+
SymbolcB@ ‖Ψ+(ω,ε)-Ψ+‖Ω+‖Ψ+(ω,ε)+Ψ+‖Ω+
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1)]‖ω‖1+εμ(1-υ)
同理可得
‖Ψ(ω,ε)-Ψ‖Ω-
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1]‖ω‖1+εμ(1-υ)。
综上所述
‖Ψ(ω,ε)-Ψ‖Ω
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1]‖ω‖1+εμ(1-υ)。
参考文献:
[1]曾乔.带根号Hilbert边值问题关于边界曲线的稳定性[J].科技经济导刊,2016(20):107109.
[2]吴凤敏,刘豪.一类带平方根的Riemann边值逆问题[J].南阳师范学院学报,2009(6):2022.
[3]章红梅,王传荣.Riemann边值问题关于边界曲线的稳定性[J].福州大学学报:自然科学版,2001,29(1):14.
[4]Wang Chuanrong,Zhang Hongmei,Zhu Yuchan.The Riemann boundary value problem with respect the perturbation of boundary curve[J].complex Variables and Elliptic Equations.2006,51(8):631645.
[5]曾乔,林峰.一类奇异积分关于曲线摄动的误差估计[J].四川师范大学学报:自然科学版,2015,38(1).
作者简介:曾乔(1990),女,海南海口人,硕士,助教,研究方向:函数论。
关键词:带根号Riemann边值逆问题;摄动;稳定性
中图分类号:O175.8 文献标识码:A
1 边界曲线摄动后Riemann边值逆问题的提出与求解
文献[2]提出了以下一类带根号Riemann边值逆问题:
设L为复平面中一条封闭光滑曲线,求一对函数Ψz,wt,其中Ψz是以L为跳跃曲线的全纯函数,wt为L上的H类函数,满足以下边值条件:
Ψ+t=G1tΨ-t+g1twt,t∈L,
Ψ+t=G2tΨ-t+g2twt,t∈L.
其中Gjt,gjt∈HLj=1,2,Ψz在z=
SymboleB@ 处有有限阶,要求Ψ+t,Ψ-t在L上单值、连续.
在R-1中的解的状态。
这里记
gt=1 g1t
1 g2t,G0t=G1t g1t
G2t g2t,
D1t=1gtG1t1
G2t1
且Gt=G0tgt.定义指标κ=12π[argG(t)]Γ,并记c=κ+k-m-n.
当边界曲线L发生极小的摄动时,则有以下的带根号Riemann边值逆问题:
Ψ+(ω,ε)ξ=G1ξΨ-(ω,ε)ξ+g1ξw(ω,ε)ξ,ξ∈Lω,
Ψ+(ω,ε)ξ=G2ξΨ-(ω,ε)ξ+g2ξw(ω,ε)ξξ∈Lω.
其中
gξ=1 g1ξ
1 g2ξ,G0ξ=G1ξ g1ξ
G2ξ g2ξ,
D1ξ=1gξG1ξ1
G2ξ1
且Gξ=G0ξgξ.显然D1ξ∈HLω定义指标κω=12π[argG(t)]Lω,并记cω=κω+k-m-n。
文献[2]给出了带根号Riemann边值逆问题的解,即当κω+km+n时,问题的一般解如下,这里t∈L。
Ψz,wt
=PczXz∏z,PctX-tD1t∏t(1)
那么相应的问题的解如下,这里ξ∈Lω
Ψ(ω,ε)z,w(ω,ε)ξ
=PczXωz∏εz,PξX-ωξD1ξ∏εξ。(2)
其中Xω(z)=eΓω
(z-z0)-κeΓω
2 摄动后Riemann边值逆问题解的误差估计
这里取曲线L为单位圆周,则有
定理1 当ω=0时,Xω=X,这时则有
‖X-ωξ-X-t‖L
SymbolcB@ C(ρ0,υ)Aμ(G)+1‖ω‖μ(1-υ)1
證明:由Xω(z)=eΓω(z-z0)-κeΓω可知,
X-ωξ=ξ-z0-κX+ωξ,
那么X-t=t-z0-κX+ωt。
由文献[3]的定义1的证明过程可得
‖X+ω-X+‖L
SymbolcB@ C(ρ0,υ)Aμ(G)‖ω‖μ(1-υ)1,
且t-z0∈H(L),那么由数学归纳法可得
t-z0-κ∈H(L),
即ξ-z0-κ-t-z0-κ
SymbolcB@ C·‖ω‖1.
则由文献[4]引理3可得
‖X-ωξ-X-t‖L
SymbolcB@ C(ρ0,υ)Aμ(G)+1‖ω‖μ(1-υ)1
定理2 任给ω∈B(ρ0),G,g∈Hμ(E).当κ+km+n时,摄动后的带根号Riemann逆边值问题在R-1中的一般解为(1)式所示,此解与带根号Riemann边值问题的解(2)式满足:
‖w(ω,ε)ξ-wt‖L
SymbolcB@ C(m,n,d)Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1‖ω‖1+εμ(1-υ)
‖Ψ(ω,ε)-Ψ‖Ω
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1‖ω‖1+εμ(1-υ)
证明:由定理1,文献[5]推论2及文献[4]引理3和Pc-1的Hlder连续性可得
‖w(ω,ε)ξ-wt‖L
SymbolcB@ C(m,n,d)Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1‖ω‖1+εμ(1-υ)。
再则由文献[1]中定理2的证明过程可得,当t∈Ω+
Ψ(ω,ε)(t)-Ψ(t)
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1] ‖ω‖1+εμ(1-υ)则
‖Ψ(ω,ε)(t)-Ψ(t)‖Ω+
=maxt∈Ω+Ψ(ω,ε)(t)-Ψ(t)
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1‖ω‖1+εμ(1-υ)
由最大模原理可得
‖Ψ(ω,ε)-Ψ‖Ω+
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1](‖ω‖1+ε)μ(1-υ)。
再由Ψ+(ω,ε),Ψ+的有界性可得
‖Ψ+(ω,ε)(z)-Ψ+(z)‖Ω+
SymbolcB@ ‖Ψ+(ω,ε)-Ψ+‖Ω+‖Ψ+(ω,ε)+Ψ+‖Ω+
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1)]‖ω‖1+εμ(1-υ)
同理可得
‖Ψ(ω,ε)-Ψ‖Ω-
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1]‖ω‖1+εμ(1-υ)。
综上所述
‖Ψ(ω,ε)-Ψ‖Ω
SymbolcB@ C(ρ0,υ,m,n,d)[Aμ(G)+‖Pc-1‖E+1]‖ω‖1+εμ(1-υ)。
参考文献:
[1]曾乔.带根号Hilbert边值问题关于边界曲线的稳定性[J].科技经济导刊,2016(20):107109.
[2]吴凤敏,刘豪.一类带平方根的Riemann边值逆问题[J].南阳师范学院学报,2009(6):2022.
[3]章红梅,王传荣.Riemann边值问题关于边界曲线的稳定性[J].福州大学学报:自然科学版,2001,29(1):14.
[4]Wang Chuanrong,Zhang Hongmei,Zhu Yuchan.The Riemann boundary value problem with respect the perturbation of boundary curve[J].complex Variables and Elliptic Equations.2006,51(8):631645.
[5]曾乔,林峰.一类奇异积分关于曲线摄动的误差估计[J].四川师范大学学报:自然科学版,2015,38(1).
作者简介:曾乔(1990),女,海南海口人,硕士,助教,研究方向:函数论。