让φ∈C(ℝ)固定。对于每个ν∈ ℕ0= ℕ ∪{0},u个∈ℝ我们将代数矩定义为米ν(φ,u个):=∑k个=−∞∞ϕ(u个−k个)(k个−u个)ν绝对力矩M(M)ν(φ):=啜饮u个∈ℝ∑k个=−∞∞|φ(u个−k个)||(k个−u个)|ν.
请注意,对于μ,ν∈N个0具有μ<ν,M(M)ν(φ) < +∞暗示M(M)μ(φ) < +∞确实如此μ<ν,我们有∑k个=−∞∞|φ(u个−k个)||(k个−u个)|ν=∑|u个−k个|<1|φ(u个−k个)||(k个−u个)|ν+∑|u个−k个|≥1|φ(u个−k个)||(k个−u个)|ν≤2‖φ‖∞+∑|u个−k个|≥1|φ(u个−k个)||(k个−u个)|ν|(k个−u个)|ν−μ≤2‖φ‖∞+M(M)ν(φ).什么时候?φ得到了紧密的支持,我们马上就有了M(M)ν(φ) < +∞每ν∈ ℕ0.
我们假设以下假设成立:
-
每u个∈ℝ我们有∑k个=−∞∞φ(u个−k个)=1,
-
M(M)2(φ) < +∞还有一些等待林第页→∞∑|u个−k个|>第页|φ(u个−k个)|(k个−u个)2=0一致地关于u个∈ ℝ
-
每u个∈ℝ,我们有米1(φ,u个)=米1(φ)=∑k个=−∞∞φ(u个−k个)(k个−u个)=0,
-
啜饮k个{|一k个|,|b条k个|}=M(M)*<∞.
定理2.1
让f∈C(ℝ)和{一k个}和{b条k个}是两个有界实数序列k个+b条k个=α和bk个−一k个> ∆∗> 0.如果f′(x个)在x点退出∈ ℝ然后,林w个→∞w个[(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)]=α2(f)′(x个).
证明
让M(M)*=支持k个{|一k个|, |b条k个|}. 根据泰勒定理,我们有(f)(u个)=(f)(x个)+(f)′(x个)(u个−x个)+小时(u个−x个)(u个−x个),对于某些有界函数小时这样的话小时(t吨)→0作为t→0
因此,我们有(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)=(f)′(x个)∑k个=−∞∞w个Δk个φ(w个x个−k个)∫k个+一k个w个k个+b条k个w个(u个−x个)d日u个 +∑k个=−∞∞w个Δk个φ(w个x个−k个)∫k个+一k个w个k个+b条k个w个小时(u个−x个)(u个−x个)d日u个=我1+我2,(说).首先,我们获得我1.我1=(f)′(x个)∑k个=−∞∞w个b条k个−一k个φ(w个x个−k个)∫k个+一k个w个k个+b条k个w个(u个−x个)d日u个=(f)′(x个)2∑k个=−∞∞w个b条k个−一k个φ(w个x个−k个)[(k个+b条k个w个−x个)2−(k个+一k个w个−x个)2]=(f)′(x个)2w个∑k个=−∞∞φ(w个x个−k个)[(b条k个+一k个)+2(k个−w个x个)]=α(f)′(x个)2w个∑k个=−∞∞φ(w个x个−k个)+(f)′(x个)w个∑k个=−∞∞φ(w个x个−k个)(k个−w个x个)=一(f)′(x个)2w个.接下来,我们得到我2.我2=∑k个=−∞∞w个b条k个−一k个φ(w个x个−k个)∫k个+一k个w个k个+b条k个w个小时(u个−x个)(u个−x个)d日u个.为了获得我2,设∊>0为固定值。然后,存在δ>0,这样|小时(t吨)|≤∊用于|t吨| ≤δ.那么,我们有|我2|≤∑|k个−w个x个|<δw个/2w个b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|小时(u个−x个)||u个−x个|d日u个 +∑|k个−w个x个|≥δw个/2w个b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|小时(u个−x个)||(u个−x个)|d日u个=J1+J2,(说).首先,我们估计J1.我们有J1≤∊∑|k个−w个x个|<δw个/2w个b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(u个−x个)|d日u个≤∊2∑k个=−∞∞w个b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|[(k个+b条k个w个−x个)2+(k个+一k个w个−x个)2]≤∊w个Δ*((M(M)*)2M(M)0(φ)+2M(M)*M(M)1(φ)+M(M)2(φ)).接下来,我们得到J2.让R(右)>0是这样的∑|u个−k个|>R(右)|φ(u个−k个)|(u个−k个)2<∊一致地关于u个∈ℝ。此外,让w个是这样的δw值/2 >R(右).然后∑|k个−w个x个|>δw个/2|φ(w个x个−k个)|(w个x个−k个)2<∊每x个∈ℝ。同样的不等式也适用于级数∑|k个−w个x个|>δw个/2|φ(w个x个−k个)|(w个x个−k个)j个<∊对于j个= 0, 1. 因此,我们得到J2≤‖小时‖∞∑|k个−w个x个|≥δw个/2w个b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(u个−x个)|d日u个≤‖小时‖∞2∑|k个−w个x个|≥δw个/2w个b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|[(k个+b条k个w个−x个)2+(k个+一k个w个−x个)2]≤∊‖小时‖∞w个Δ*(1+M(M)*)2.因此,证明就完成了。
备注2.1
关于的有界性假设(f)可以通过假设有两个正常数来放松一,b条使得|(f)(x个)| ≤一+b条|x个|,每x个∈ℝ。我们有|K(K)w个φ(f))(x个)|≤∑k个=−∞∞w个b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(f)(u个)|d日u个≤∑k个=−∞∞w个b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个(一+b条|u个|)d日u个≤M(M)0(φ)(一+b条|x个|)|+b条Δ*w个(M(M)2(φ)+2(M(M)*)M(M)1(φ)+(M(M)*)2M(M)0(φ))因此系列K(K)w个φ(f)绝对收敛于每个x个∈ℝ此外,对于固定x个0∈ ℝ,对1(x个)=(f)(x个0)+(f)′(x个0)(x个−x个0,)以该点为中心的一阶泰勒多项式x个0根据泰勒公式,我们可以写出(f)(x个)−对1(x个)(x个−x个0)=小时(x个−x个0),哪里小时是这样一个函数林t吨→0小时(t吨)=0.然后小时限定于[x个0−δ,x个0+δ],对于一些δ> 0. 对于|x个−x个0| >δ,我们有|小时(x个−x个0)|≤一+b条|x个||x个−x个0|+|对1(x个)||x个−x个0|≤一+b条|x个||x个−x个0|+|(f)(x个0)||x个−x个0|+|(f)′(x个0)|,上述不等式右侧的项都是有界的|x个−x个0| >δ因此,小时(. −x个0)在ℝ上有界。沿着定理2.1的证明,可以得到相同的Voronovskaya公式。
让C米表示所有的集合(f)∈C(ℝ)如此(f)是米时间连续可微和‖(f)(米)‖∞<∞.
让δ> 0. 对于(f)∈C(ℝ),皮特家K(K)-功能定义为K(K)(δ,(f),C,C1):=inf公司{‖(f)−克‖∞+δ‖克′‖∞:克∈C1}.对于给定的δ>0,给定一致连续函数的通常连续模(f):→定义为ω((f),δ):=啜饮|x个−年|≤δ|(f)(x个)−(f)(年)|.众所周知,对于任何正常数λ>0,连续模满足以下性质ω((f),λδ)≤(λ+1)ω((f),δ).对于函数(f)∈C米,x个0,x个∈ℝ和米≥1,泰勒公式如下所示(f)(x个)=∑k个=0米(f)(x个)(x个0)k个!(x个−x个0)k个+R(右)米((f);x个0,x个)和剩余期限R(右)米((f);x个0,x个)由估计|R(右)米((f);x个0,x个)|≤|x个−x个0|米米!ω((f)(米);|x个−x个0|).对于每个(f)∈C(ℝ)那里举行K(K)(δ/2,(f),C,C1)=12ω¯((f),δ),哪里ω̄((f), .) 表示的最小凹多数ω((f), .) (参见示例[6]).
剩余部分的估计如下R(右)米((f);x个0,x个)就以下方面而言ω̄于年被证明[21].
引理2.1
让f∈C米,米∈ ℕ0和x0,x个∈ ℝ那么,我们有|R(右)米((f);x个0,x个)|≤|x个−x个0|米米!ω¯((f)(米);|x个−x个0|米+1).
我们有以下关于模量的定理2.1的定量版本ω̄万一米= 1.
定理2.2
让f∈C1和{一k个}和{b条k个}是两个实数序列,这样ak个+b条k个=α,b条k个−一k个≥ ∆*> 0和啜饮k个{|一k个|, |b条k个|} ≤M(M)*然后,对于非常x∈ ℝ,以下保持:|w个[(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)]−α(f)′(x个)2|≤A类Δ*ω¯((f)′,Δ*2w个)其中A= (M(M)*)2M(M)0(φ) + 2(M(M)*)M(M)1(φ) +M(M)2(φ).
证明
让(f)∈C1被修复。然后,我们可以写|w个[(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)]−α(f)′(x个)2| =|(f)′(x个)∑k个=−∞∞w个2b条k个−一k个φ(w个x个−k个)∫k个+一k个w个k个+b条k个w个(u个−x个)d日u个+∑k个=−∞∞w个2b条k个−一k个φ(w个x个−k个)∫k个+一k个w个k个+b条k个w个小时(u个−x个)(u个−x个)d日u个−α(f)′(x个)2|≤∑k个=−∞∞w个2b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|小时(u个−x个)||(u个−x个)|d日u个.使用关系(2.2)和引理2.1,我们得到|w个[(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)]−α(f)′(x个)2|≤∑k个=−∞∞w个2b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(u个−x个)|ϖ((f)′,|x个−u个|2)d日u个=2∑k个=−∞∞w个2b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(u个−x个)|K(K)(|u个−x个|4,(f)′,C,C1)d日u个 : =我1.对于克∈C2,我们有我1≤∑k个=−∞∞2w个2b条k个−q个k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(u个−x个)|(‖((f)−克′)‖∞+|u个−x个|4‖克″‖∞)d日u个 ≤‖((f)−克)‖∞∑k个=−∞∞2w个2b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+b条k个w个k个+b条k个w个|(u个−x个)|d日u个 +‖克″‖∑k个=−∞∞2w个2b条k个−一k个|φ(w个x个−k个)|∫k个+一k个w个k个+b条k个w个(u个−x个)2d日u个 ≤‖((f)−克)′‖∞∑k个=−∞∞|φ(w个x个−k个)|w个2b条k个−一k个[(k个+b条k个w个−x个)2+(k个+一k个w个−x个)2] +‖克″‖∞∑k个=−∞∞w个26(b条k个−一k个)|φ(w个x个−k个)|[(k个+b条k个w个−x个)三−(k个+一k个w个−x个)三]≤‖((f)−克)′‖∞Δ*(2(M(M)*)2M(M)0(φ)+4M(M)1(φ)(M(M)*)+2M(M)2(φ))+‖克″‖∞16w个(三(M(M)*)2M(M)0(φ)+6(M(M)*)M(M)1(φ)+三M(M)2(φ))≤‖((f)−克)′‖∞2Δ*((M(M)*)2M(M)0(φ)+2M(M)1(φ)(M(M)*)+M(M)2(φ))+ ‖克″‖∞12w个((M(M)*)2M(M)0(φ)+2M(M)1(φ)(M(M)*)+M(M)2(φ))≤2A类Δ*(‖((f)−克)′‖∞+‖克″‖∞Δ*4w个).统领下一代克∈C2,我们得到我1≤A类Δ*ω¯((f)′,Δ*2w个).因此,证明已完成。
备注2.2
根据定理2.2,在上述假设下,我们得到了w个[(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)]到α2(f)′(x个).
备注2.3
请注意,当φ中支持我= [−R(右),R(右)],R(右)>0我们可以获得不同的估计我1.|w个[(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)]−α2(f)′(x个)|≤M(M)0(φ)(R(右)2+2R(右)M(M)*+(M(M)*)2)Δ*ω¯((f)′,Δ2w个).此外,我们还获得我1≤2M(M)0(φ)(R(右)2+2R(右)M(M)*+(M(M)*)2)Δ*[‖((f)−克)′‖∞+‖克″‖∞Δ*4w个].
接下来,我们研究了广义采样Kantorovich级数的逼近阶。许多作者对广义抽样Kantorovich级数的逼近阶进行了广泛的研究(参见[10,18,19,20]).
定理2.3
设φ是满足以下附加条件的核M(M)β(φ)=啜饮u个∈ℝ∑k个∈ℤ|φ(u个−k个)||(k个−u个)|β<+∞对一些人来说0 <β< 1和{一k个}和{b条k个}是两个有界实数序列。那么,对于任意f∈C(ℝ),我们有|(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)|≤ω((f),w个−β)(M(M)β(φ)+(M(M)*)βM(M)0(φ)+M(M)0(φ)) +2β+1‖(f)‖∞w个−βM(M)β(φ),每x∈ ℝ和w>2M(M)*.
证明
让x个∈ℝ是固定的。那么,对于w个> 0,我们可以写|(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)|=|(K(K)w个φ(f))(x个)−(f)(x个)∑k个∈Z轴φ(w个x个−k个)|≤∑k个∈Z轴(w个b条k个−一k个∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(f)(u个)−(f)(x个)|d日u个)|φ(w个x个−k个)|=:J.现在,我们估计J.J≤∑|w个x个−k个|≤w个/2(w个b条k个−一k个∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(f)(u个)−(f)(x个)|d日u个)|φ(w个x个−k个)|+∑|w个x个−k个|>w个/2(w个b条k个−一k个∫k个+一k个w个k个+b条k个w个|(f)(u个)−(f)(x个)|d日u个)|φ(w个x个−k个)|=:我1+我2.我们观察到u个∈[k个+一k个w个,k个+b条k个w个]和合适的大w个带有|wx(宽x)−k个| ≤w个/2,我们得到|u个−w个|≤|u个−(k个+一k个w个)+(k个+一k个w个)−x个|≤|u个−k个w个|+|k个w个−x个|≤M(M)*w个+12≤1,每w≥2M(M)*。自0起<β<1,我们有ω((f),|u个−x个|)≤ω((f),|u个−x个|β).利用连续模的性质(2.1),我们获得我1≤∑|w个x个−k个|≤w个/2(w个b条k个−一k个∫k个+一k个w个k个+b条k个w个ω((f),|u个−x个|β)d日u个)|φ(w个x个−k个)|≤∑|w个x个−k个|≤w个/2(w个b条k个−一k个∫k个+一k个w个k个+b条k个w个(1+w个β|u个−x个|β)ω((f),w个−β)d日u个)|φ(w个x个−k个)|≤ω((f),w个−β)[∑|w个x个−k个|≤w个/2(w个b条k个−一k个∫k个+一k个w个k个+b条k个w个w个β|u个−x个|βd日u个)|φ(w个x个−k个)+∑|w个x个−k个|≤/2|φ(w个x个−k个)||]=:ω((f),ω−β)(J1+J2).首先,我们获得J1.使用|的次可加性|β使用0<β< 1,我们有J1≤∑|w个x个−k个|≤w个/2(w个β最大值u个∈[k个+一k个w个,k个+b条k个w个]|u个−x个|β)|φ(w个x个−k个)|≤∑|w个x个−k个|≤w个/2(w个β最大值(|k个+一k个w个−x个|β,|k个+b条k个w个−x个|β))|φ(w个x个−k个)|≤∑|w个x个−k个|≤w个/2(w个β最大值(|k个w个−x个|β+|一k个w个|β,|k个w个−x个|β+|b条k个w个|β))|φ(w个x个−k个)|≤∑|w个x个−k个|≤/2w个β(|k个w个−x个|β+(啜饮k个{|一k个|,|b条k个|})βw个−β)|φ(w个x个−k个)|≤∑|w个x个−k个|≤w个/2|k个−w个x个|β|φ(w个x个−k个)|+∑|w个x个−k个|≤w个/2(M(M)*)β|φ(w个k个−k个)|≤M(M)β(φ)+(M(M)*)βM(M)0(φ)<∞.很容易看出这一点J2≤∑|w个x个−k个|≤w个/2|φ(w个x个−k个)|=M(M)0(φ).接下来,我们估计我2.我2≤2‖(f)‖∞∑|w个x个−k个|>w个/2(w个b条k个−一k个∫k个+一k个w个k个+b条k个w个d日u个)|φ(w个x个−k个)|≤2‖(f)‖∞∑|w个x个−k个|>w个/2|φ(w个x个−k个)|≤2‖(f)‖∞∑|w个x个−k个|>w个/2|w个x个−k个|β|w个x个−k个|β|φ(w个x个−k个)|≤2‖(f)‖∞w个β∑|w个x个−k个|>w个/2|w个x个−k个|β|φ(w个x个−k个)|≤2β+1‖(f)‖∞w个−βM(M)β(φ)<+∞,这就完成了证明。