УРАВНЕНИЙ КЛАССИФИКАЦИЯ.
Уравнение — это запись задачи поиска таких элементов х некоторого мн-ва X, что
где F — оператор (математический), т. е. заданное отображение мн-ва X на мн-во У, у — фиксированный элемент мн-ва У. Ур-ние общего вида (1) наз. операторным. В зависимости от того, линеен или нелинеен оператор F, ур-ние (1) наз. соответственно линейным или нелинейным. Если X и У—мн-ва чисел, то ур-ние (1) в зависимости от характера ф-ции F обращается в алгебраическое или трансцендентное. Ф-ция
алгебраической, если она удовлетворяет ур-нию вида
где
многочлены от х. Ф-ции, не удовлетворяющие ур-нию
трансцендентными, напр.,
(где а — иррациональный показатель), тригонометрические ф-ции. Соответственно, ур-ние (1) наз. алгебраическим, если F — алгебр. ф-ция, в противном случае это ур-ние наз. трансцендентным. Если X и У — мн-ва чисел в многомерных пространствах (см. Пространство абстрактное в функциональном анализе), то получается система ур-ний. Если X и У мн-ва фтций, то в зависимости от характера отображения F получаются дифф. или интегральные уравнения (см. также Дифференциальных линейных уравнений с частными производными классификация). Если
где
то ур-ние (1) наз. обыкновенным дифференциальным ур-нием
-го порядка. Если оператор F включает одновременно операции дифференцирования и интегрирования, ур-ние наз. интегродифференциальным.
Операторные ур-ния бывают в основном трех типов:
(
, ищется неподвижная точка оператора Т);
(
нулевой элемент пространства образов);
(
— вещественное или комплексное число,
; это задача о собственных значениях, т. е. задача отыскания таких X, при которых ур-ние (5) имеет ненулевое решение). Здесь искомая величина и — элемент данного линейного пространства В, Т и S — заданные линейные или нелинейные операторы. Ур-ние (4) является наиболее общим; ур-ния (3), (5) — его частные случаи. Действительно, если Е — тождественный оператор, то ур-ние (3) при
принимает вид (4). Введем для ур-ния (5) условие нормировки
где G — заданный функционал, такой, что
Рассмотрим пару элементов v и а (обозначается
), где
, а — вещественное или комплексное число, как элемент нового