Approximation of classes of periodic functions in one and many variables from the Nikol’skii – Besov and Sobolev spaces

Authors

  • A. S. Romanyuk Institute of Mathematics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev
  • S. Ya. Yanchenko Institute of Mathematics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev

DOI:

https://doi.org/10.37863/umzh.v74i6.7141

Keywords:

Nikol’skii–Besov classes, Sobolev classes, best orthogonal trigonometric approximations, step-hyperbolic Fourier sums, orthoprojection width

Abstract

UDC 517.51

In this paper, we obtain exact-order estimates for the best orthogonal trigonometric approximations of the Nikol'skii-Besov classes Br1,θ(Td), 1θ, of periodic functions of one and many variables with dominating mixed smoothness in the space B,1(Td).
In the multidimensional case, d2, we establish exact-order estimates for approximations of the mentioned classes of functions by their step-hyperbolic Fourier sums and find the orthoprojection width orders in the same space.
The behavior of corresponding approximation characteristics of the Sobolev classes Wr1,α(Td) for d{1,2} is also studied.

References

E. S. Belinsky, Estimates of entropy numbers and Gaussian measures for classes of functions with bounded mixed derivative, J. Approx. Theory, 93, 114 – 127 (1998), https://doi.org/10.1006/jath.1997.3157 DOI: https://doi.org/10.1006/jath.1997.3157

A. S. Romanyuk, V. S. Romanyuk,, Апроксимацiйнi характеристики класiв перiодичних функцiй багатьох змiнних у просторi B,1 [Approximating characteristics of the classes of periodic multivariate functions in the space B,1], Ukr. Mat. Zh., 71, № 2, 271 – 282 (2019).

A. S. Romanyuk, V. S. Romanyuk,, Оцiнки деяких апроксимацiйних характеристик класiв перiодичних функцiй однiєї та багатьох змiнних [Estimation of some approximating characteristics of the classes of periodic functions of one and many variables], Ukr. Mat. Zh., 71, № 8, 1102 – 1115 (2019).

M. V. Hembarskyi, S. B. Hembarska, K. V. Solich, The best approximations and widths of the classes of periodical functions of one and several variables in the space B,1 , Mat. Stud., 51, № 1, 74 – 85 (2019), https://doi.org/10.15330/ms.51.1.74-85 DOI: https://doi.org/10.15330/ms.51.1.74-85

A. S. Romanyuk, V. S. Romanyuk,, Апроксимацiйнi характеристики i властивостi операторiв найкращого наближення класiв функцiй з просторiв Соболєва та Нiкольського – Бєсова [Approximative characteristics and properties of operators of the best approximation of classes of functions from the Sobolev and Nikol’skii-–Besov spaces], Ukr. Math. Bulletin, 17, № 3, 372 – 395 (2020). DOI: https://doi.org/10.37069/1810-3200-2020-17-3-5

T. I. Amanov, Теоремы представления и вложения для функциональных пространств S(r)p,θB(Rn) и S(r)p,θB, (0xj2pi; j=1,...,n) [Representation and imbedding theorems for function spaces S(r)p,θB(Rn) and S(r)p,θB, (0xj2pi; j=1,...,n)}], Tr. Mat. Inst. Steklova, 77, 5 – 34 (1965).

P. I. Lizorkin, S. M. Nikol'skii, Пространства функций смешанной гладкости с композиционной точки зрения [Function spaces of mixed smoothness from the decomposition point of view], Tr. Mat. Inst. Steklova, 187, 143 – 161 (1989).

E. S. Belinskii, Приближение „плавающей” системой экспонент на классах периодических функций с ограниченной смешанной производной, Исследования по теории функций многих вещественных переменных [Approximation by a ''floating'' system of exponents on the classes of periodic functions with bounded mixed derivative}, in: Investigations into the Theory of Functions of Many Real Variables], Ярослав. ун-т, Ярославль (1988), с. 16 – 33.

A. S. Romanyuk, Приближение классов функций многих переменных их ортогональными проекциями на подпространства тригонометрических полиномов [Approximation of classes of functions of many variables by their orthogonal projections onto subspaces of trigonometric polynomials], Ukr. Mat. Zh., 48, № 1, 80 – 89 (1996). DOI: https://doi.org/10.1007/BF02390986

A. S. Romanyuk,Приближение классов периодических функций многих переменных [Approximation for classes of periodic functions of several variables], Mat. Zametki, 71, № 1, 109 – 121 (2002). DOI: https://doi.org/10.4213/mzm332

A. S. Romanyuk, Билинейные и тригонометрические приближения классов Бесова Brp,θ периодических функций многих переменных [Bilinear and trigonometric approximations of the Besov classes Brp,θ of periodic functions of many variables], Izv. Ros. Akad. Nauk, Ser. Mat., 70, № 2, 69 – 98 (2006). DOI: https://doi.org/10.4213/im558

A. S. Romanyuk, Наилучшие тригонометрические приближения классов периодических функций многих переменных в равномерной метрике [ Best trigonometric approximations of classes of periodic functions of many variables in a uniform metric], Mat. Zametki, 82, № 2, 247 – 261 (2007). DOI: https://doi.org/10.4213/mzm3797

A. S. Romanyuk, Аппроксимативные характеристики классов периодических функций многих переменных [Approximating Characteristics of the Classes of Periodic Functions of Many Variables], National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 93 (2012).

V. N. Temlyakov, Приближение функций с ограниченной смешанной производной [Approximation of functions with bounded mixed derivative], Tr. Mat. Inst. Steklova, 178, 1 – 112 (1986).

V. N. Temlyakov, Approximation of periodic function [Approximation of periodic function], Nova Sci. Publ., Inc., New York (1993).

Dinh Dung, Приближение функций многих переменных на торе тригонометрическими полиномами [The approximation of functions of many variables on a torus by trigonometric polynomials], Matem. Sbornik 131(173), № 2, 251 – 271 (1986).

A. S. Romanyuk, Приближение классов Бесова периодических функций многих переменных в пространстве Lq [Approximation of the Besov classes of periodic functions of several variables in a space ], Ukr. Mat. Zh., 43, № 10, 1398 – 1408 (1991).

A. S. Romanyuk, Приближение классов Brp,θ периодических функций многих переменных линейными методами и наилучшие приближения [Approximation of the classes Brp,θ of periodic functions of many variables by linear methods and the best approximations], Matem. Sbornik, 195, № 2, 91 – 116 (2004). DOI: https://doi.org/10.4213/sm801

V. N. Temlyakov, Поперечники некоторых классов функций нескольких переменных [The widths of some classes of functions of several variables], Dokl. AN SSSR 267, № 2, 314 – 317 (1982).

V. N. Temlyakov, Оценки асимптотических характеристик классов функций с ограниченной смешанной производной или разностью [Estimates for the asymptotic characteristics of classes of functions with bounded mixed derivative or difference], Trudy Mat. Inst. Akad. Nauk SSSR, 189, 138 – 168 (1989).

A. V. Andrianov, V. N. Temlyakov, О двух методах распространения свойств систем функций от одной переменной на их тензорное произведение [On two methods of expansion of properties of systems of functions of one variable into their tensor product], Trudy Mat. Inst. RAN,219, 32 – 43 (1997).

E. M. Galeev, Приближение классов периодических функций нескольких переменных ядерными операторами [Approximation of classes of periodic functions of several variables by operators of the trace class], Mat. Zametki, 47, № 3, 32 – 41 (1990).

A. S. Romanyuk, Наилучшие приближения и поперечники классов периодических функций многих переменных [Best approximations and widths of classes of periodic functions of several variables], Matem. Sbornik, 199, № 2, 93 – 114 (2008). DOI: https://doi.org/10.4213/sm3685

A. S. Romanyuk, Поперечники и наилучшее приближение классов Brp,θ периодических функций многих переменных [Widths and the best approximation of the classes Brp,θ of periodic functions of many variables], Anal. Math., 37, 181 – 213 (2011). DOI: https://doi.org/10.1007/s10476-011-0303-9

D. B. Bazarkhanov, Оценки поперечников Фурье классов типа Никольского – Бесова и Лизоркина – Трибеля периодических функций многих переменных [stimates of the Fourier widths of classes of the Nikol’skii–Besov and Lizorkin–Triebel types of periodic functions of many variables], Mat. Zametki, 87, № 2, 305 – 308 (2010). DOI: https://doi.org/10.4213/mzm8592

D. B. Bazarkhanov, Приближение всплесками и поперечники Фурье классов периодических функций многих переменных. II [The approximation by splashes and the Fourier widths of classes of periodic functions of many variables. II], Anal. Math., 38, № 4, 249 – 289 (2012). DOI: https://doi.org/10.1007/s10476-012-0401-3

A. S. Romanyuk, Оценки аппроксимативных характеристик классов Бесова Brp,θ периодических функций многих переменных в прострастве Lq. I [The estimates of approximative characteristics of the Besov classes Brp,θ of periodic functions of many variables on the space Lq. I], Ukr. Mat. Zh., 53, № 9, 1224 – 1231 (2001).

A. S. Romanyuk, Оценки аппроксимативных характеристик классов Бесова Brp,θпериодических функций многих переменных в прострастве Lq. II [The estimates of approximative characteristics of the Besov classes Brp,θ of periodic functions of many variables on the space Lq. II], Ukr. Mat. Zh., 53, № 10, 1402 – 1408 (2001).

A. S. Romanyuk, S. Ya. Yanchenko, Оцiнки апроксимацiйних характеристик i властивостi операторiв найкращого наближення класiв перiодичних функцiй у просторi B1,1 [Estimates of approximation characteristics and properties of operators of the best approximation for the classes of periodic functions in the space B1,1], Ukr. Mat. Zh., 73, № 8, 1102 – 1119 (2021), https://doi.org/10.37863/umzh.v73i8.6755 DOI: https://doi.org/10.37863/umzh.v73i8.6755

D. Dung, V. N. Temlyakov, T. Ullrich, Hyperbolic cross approximation, Adv. Courses in Math., Birkhauser/Springer, CRM Barcelona (2018), https://doi.org/10.1007/978-3-319-92240-9 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-92240-9

Published

07.07.2022

Issue

Section

Research articles

How to Cite

Romanyuk, A. S., and S. Ya. Yanchenko. “Approximation of Classes of Periodic Functions in One and Many Variables from the Nikol’skii – Besov and Sobolev Spaces”. Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal, vol. 74, no. 6, July 2022, pp. 844-55, https://doi.org/10.37863/umzh.v74i6.7141.