Интегра́льный опера́тор Фредго́льма — вполне непрерывный линейный интегральный оператор вида

отображающий одно пространство функций в другое. Здесь  — область в евклидовом пространстве ,  — функция, заданная на декартовом квадрате , называемая ядром интегрального оператора. Для вполне непрерывности оператора на ядро накладываются дополнительные ограничения. Чаще всего рассматривают непрерывные ядра, -ядра, а также полярные ядра. Интегральный оператор Фредгольма и его свойства используются при решении интегрального уравнения Фредгольма.

Свойства

Линейность Интегральный оператор Фредгольма является линейным, то есть .

Непрерывность Интегральный оператор с непрерывным на  — замыкание области ядром , переводит в (и, следовательно, в и в ) и ограничен (непрерывен), причём

где .

Интегральный оператор с -ядром:

переводит в , непрерывен и удовлетворяет оценке:

Существуют условия непрерывности интегральных операторов из в .

Вполне непрерывность Интегральный оператор с непрерывным ядром является вполне непрерывным из в , то есть переводит любое множество, ограниченное в , в множество, предкомпактное в . Вполне непрерывные операторы замечательны тем, что для них справедлива альтернатива Фредгольма. Интегральный оператор с непрерывным ядром является пределом последовательности конечномерных операторов с вырожденными ядрами. Аналогичные утверждения справедливы для интегрального оператора с -ядром.

Существуют также более слабые достаточные условия вполне непрерывности (компактности) интегрального оператора из в .

Сопряжённый оператор Сопряжённый оператор к оператору с -ядром в гильбертовом пространстве имеет вид

Если , то интегральный оператор Фредгольма является самосопряжённым

Обратный оператор При достаточно малых значениях оператор (где  — единичный оператор) имеет обратный вида , где  — интегральный оператор Фредгольма с ядром  — резольвентой ядра .

См. также Интегральное уравнение Фредгольма Ядро интегрального уравнения Теория Фредгольма Альтернатива Фредгольма Компактный оператор

Примечания

Литература

Категория:Интегральные уравнения Категория:Теория Фредгольма Категория:Теория операторов