28. Бесконечный интервал, II
Попробуем теперь применить вспомогательные функции, введенные выше при обосновании задачи Коши для функций
для построения иного метода, который в некоторых случаях может оказаться полезным при решении интегральных уравнений на полупрямой. Пусть мы имеем уравнение
Предположим на этот раз, что функцию
можно записать в виде
с соответствующей весовой функцией а. В этом случае мы можем представить решение уравнения (1) в виде
где
решение интегрального уравнения
Вспомним теперь функцию
введенную в § 14. Заметим, что
удовлетворяет интегральному уравнению
Следовательно,
Ранее мы показали, что
являются решениями следующей задачи Коши:
Предполагая, что мы уже вычислили функции
При последнем переходе использовалась построенная ранее задача Коши для
Используя определение функции
и меняя порядок интегрирования в последнем члене, запишем (16) в виде
Вспоминая, что
видим, что
Поэтому уравнение (17) принимает следующий окончательный вид:
Начальное условие для (20) непосредственно следует из уравнения (15):
Заметим также, что
симметрична по первым двум аргументам, т. е.
Проинтегрировав (20), получим
Подставляя (23) в (19), получаем уравнение
Устремив
и предположив, что переход к пределу можно выполнить под знаком интеграла, получим
Применим теперь правило Лопиталя. Тогда
или
что и требовалось доказать.
Для определения
из уравнения (27) можно применить метод последовательных приближений. Начальное условие для уравнения (8) имеет вид