On the best approximation of some classes of~periodic~functions~in~the space $L_{2}$


Cite item

Full Text

Abstract

We consider the set $L_{2}^{(r)}$ of $2\pi$-periodic functions $f\in L_{2}$ whose $(r-1)$-th order derivative is absolutely continuous, and the $r$-th order derivative $f^{(r)}\in L_{2}.$ We solve the extremal problem of finding an exact Jackson--Stechkin type constant that connects the best polynomial approximation of functions from $L_{2}^{(r)}$ with the average value of the generalized $m$-th order modulus of continuity of their derivative $f^{(r)}$ in the space $L_{2}.$ We also consider the classes $W_{m}^{(r)}(u)$ and $W_{m}^{(r)}(u,\Phi)$ of functions from $L_{2}^{(r)}$ such that the average value of the generalized $m$-th order modulus of continuity of their derivative $f^{(r)}$ is bounded from above by unity and, accordingly, by the value of some function $\Phi(u).$ We calculate the exact values of the known $n$-widths (according to Bernstein, to Gelfand, to Kolmogorov, linear, and projection) of the class $W_{m}^{(r)}(u).$ Then we solve the extremal problem of finding the exact value of the best approximation for the class $W_{m}^{(r)}(u,\Phi).$  The obtained results develop and complement some known results on the best approximation of various classes of functions in $L_{2}.$ In the paper, we use methods for solving extremal problems in normed spaces, as well as the method developed by V.\,M.~Tikhomirov
for estimating from below the $n$-widths of functional classes in Banach spaces.

About the authors

Mukhtor R. Langarshoev

Moscow University of Humanities and Technology – Moscow Institute of Architecture and Construction

Author for correspondence.
Email: mukhtor77@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3278-4781

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of the Social and Humanitarian Disciplines Department

Russian Federation, 1A, Vvedenskogo St., Moscow 117342, Russian Federation

Saidjobir S. Khorazmshoev

Tajik Technical University named after academician M. S. Osimi

Email: skhorazmshoev@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-1345-3757

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of the Higher Mathematics Department

Tajikistan, 10, Academicians Rajabov’s Av., Dushanbe 734042, Republic of Tajikistan

References

  1. S.B. Vakarchuk, V.I. Zabutnaya, "Jackson-Stechkin type inequalities for special moduli of continuity and widths of function classes in the space L_2", Math. Notes, 92:4 (2012), 458-472.
  2. V.A. Abilov, F.V. Abilova, "Problems in the approximation of 2π-periodic functions by Fourier sums in the space L_2 (2π)", Math. Notes, 76:6 (2004), 749-757.
  3. S.B. Vakarchuk, V.I. Zabutnaya, "Widths of function classes from L_2 and exact constants in Jackson inequalities", East J. Approx., 14:4 (2008), 411-421.
  4. S.B. Vakarchuk, V.I. Zabutnaya, "A sharp inequality of Jackson-Stechkin type in L_2 and the widths of functional classes", Math. Notes, 86:3 (2009), 306-313.
  5. M.Sh. Shabozov, G.A. Yusupov, "Exact constants in Jackson-type inequalities and exact values of the widths of some classes of functions in L_2", Siberian Math. J., 52:6 (2011), 1124-1136.
  6. M.Sh. Shabozov, K. Tukhliev, "Polynomial approximations and the widths of function classes in L_2", Math. Notes, 94:6 (2013), 930-937.
  7. E.A. Storozhenko, V.G. Krotov, P. Oswald, "Direct and converse theorems of Jackson type in L_p, 0
  8. V.M. Tikhomirov, Some Questions of Approximation Theory, Moscow State University Publ., Moscow, 1976 (In Russian).
  9. V.M. Tikhomirov "Diameters of sets in function spaces and the theory of best approximations", Russian Mathematical Surveys, 15:3 (1960), 75-111.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».