K DE KENL q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER N N KOROVK N T P YAKLA IM ÖZELL KLER Esma YILDIZ YÜKSEK L SANS TEZ MATEMAT K GAZ ÜN VERS TES FEN B L MLER ENST TÜSÜ Mayıs 2009 ANKARA Esma YILDIZ tarafından hazırlanan K DE ZELLER OPERATÖRLER N N KENL q-MEYER-KÖN G VE KOROVK N TP YAKLA IM ÖZELL KLER adlı bu tezin Yüksek Lisans olarak uygun oldu unu onaylarım. Yrd. Doç. Dr. H. Gül NCE LARSLAN ………………………………. Tez Danı manı, Matematik Anabilim Dalı, G.Ü. Bu çalı ma, jürimiz tarafından oy birli i ile Matematik Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmi tir. Prof. Dr. Ahmet Ali ÖÇAL ………………………………. Matematik Anabilim Dalı, G.Ü. Yrd. Doç. Dr. H. Gül NCE LARSLAN ………………………………. Matematik Anabilim Dalı, G.Ü. Doç. Dr. Gülen TUNCA ………………………………. Matematik Anabilim Dalı, A.Ü. Tarih : 22/05/2009 Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Yüksek Lisans derecesini onamı tır. Prof. Dr. Nail ÜNSAL Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü ………………………………. Hata! Düzenleme alan kodlarından nesneler olu turulamaz. iv K DE KENL q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER N N KOROVK N T P YAKLA IM ÖZELL KLER (Yüksek Lisans Tezi) Esma YILDIZ GAZ ÜN VERS TES FEN B L MLER ENST TÜSÜ Mayıs 2009 ÖZET Bu çalı mada iki de i kenli q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin Korovkin tipi yakla ım özellikleri incelenmi tir. Bu tez altı bölümden olu maktadır. Birinci bölüm giri kısmına ayrılmı tır. kinci bölümde, lineer pozitif operatörlerle ilgili genel bilgiler verilmi tir. Üçüncü bölümde, q-Meyer-König ve Zeller (q-MKZ) operatörlerinin bir genelle tirmesi tanıtılmı ve Heping tipli Korovkin teoremi yardımıyla düzgün yakınsaklı ı incelenmi tir. Ayrıca bu operatörlerin yakla ım hızları süreklilik modülü ve Lipschitz sınıfından fonksiyonlar yardımıyla elde edilmi tir. Dördüncü bölümde, iki de i kenli q-Meyer-König ve Zeller operatörleri tanıtılmı tır. Bu operatörlerin düzgün yakınsaklı ı hem Heping tipli Korovkin teoremi hem de Volkov teoremi yardımıyla incelenmi tir. Daha sonra, iki de i kenli fonksiyonlar için süreklilik modülü ve Lipschitz sınıfından fonksiyonlar yardımıyla bu operatörlerin yakla ım hızları elde edilmi tir. Be inci bölümde, q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin, üçüncü bölümde verilen operatörleri de kapsayan, genel bir ailesi olan Ω n operatörleri tanıtılmı ve bu operatörlerin düzgün yakınsaklı ı Heping tipli Korovkin teoremi yardımıyla incelenmi tir. Bu operatörlerin yakla ım hızları süreklilik modülü ve Lipschitz sınıfından fonksiyonlar yardımıyla elde edilmi tir. Ayrıca Ω n operatörlerinin r yinci basamaktan genelle tirmesi incelenmi tir. Son bölümde, Ω n operatörlerinin iki de i kenli genelle tirmesi olan Ω n1 , n2 operatörleri olu turularak, bu operatörlerin düzgün yakınsaklı ı hem Heping tipli Korovkin teoremi hem de Volkov teoremi v yardımıyla incelenmi tir. Bu operatörlerin yakla ım hızları iki de i kenli fonksiyonlar için süreklilik modülü ve Lipschitz sınıfından fonksiyonlar yardımıyla elde edilmi tir. Ayrıca bu operatörlerin r yinci basamaktan genelle tirmesi de verilmi tir. Bilim kodu : 204.1.095 Anahtar Kelimeler : Lineer Pozitif operatörler, Korovkin Teoremi, Heping Teoremi, Volkov Teoremi Sayfa Adedi : 82 Tez Yöneticisi : Yrd. Doç. Dr. H. Gül NCE LARSLAN vi KOROVK N-TYPE APPROXIMATION PROPERTIES OF BIVARIATE q-MEYER-KÖN G AND ZELLER OPERATORS (M.Sc.Thesis) Esma YILDIZ GAZ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY May 2009 ABSTRACT In this study, Korovkin-type approximation properties of bivariate q-Meyer-König and Zeller operators are investigated. This thesis consists of six chapters. The first chapter is devoted to introduction. In the second chapter, general informations about the linear positive operators are given. In the third chapter, a generalization of the Meyer-König and Zeller (MKZ) operators based on q-integers are introduced and uniform convergence of these operators is investigated with the help of Heping-type Korovkin theorem. In addition, the rates of approximation of these operators are obtained with the help of the modulus of continuity and the elements of Lipschitz class functionals. In the fourth chapter, a bivariate generalization of the Meyer-König and Zeller operators based on q-integers is introduced and uniform convergence of these operators is examined with the help of either Heping-type Korovkin theorem and or Volkov theorem. Moreover the rates of convergence these operators are given by means of the modulus of continuity and the elements of Lipschitz class functionals for bivariate functions. In the fifth chapter, the operators Ω n which is the general family of MeyerKönig and Zeller operators based on q-integers that include the operators given in the third chapter are introduced. At first, uniform convergence of these operators is investigated with the help of Heping-type Korovkin theorem. Later, the rates of convergence of these operator are given by means of modulus of continuity and the elements of Lipschitz class functionals. Also, an r-th order generalization of these vii operators are given. In the last chapter, Ω n1 , n2 operators being a bivariate generalization of a general sequence of Ω n are constructed. Uniform convergence of these operators is investigated with the help of either Heping-type Korovkin theorem or Volkov theorem. In addition, the rate of convergence of these operators are obtained by means of modulus of continuity and the elements of Lipschitz class functionals for bivariate functions. Finally, the r-th order generalization of these operators are given. Science Code : 204.1.095 Key Words : Linear Positive Operators, Korovkin Theorem, Heping Theorem, Volkov Theorem Page Number : 82 Adviser : Asst. Prof. H. Gül NCE LARSLAN viii TE EKKÜR Çalı malarım boyunca beni yönlendiren danı manım Yrd. Doç. Dr. H.Gül NCE LARSLAN a, beni attı ım her adımda destekleyen ve yalnız bırakmayan aileme ve verdi i burs ile beni destekleyen TÜB TAK a en içten saygı ve te ekkürlerimi sunarım. ix Ç NDEK LER Sayfa ÖZET iv ABSTRACT vi TE EKKÜR viii Ç NDEK LER S MGELER D Z N ix xi 1. G R 1 2. TEMEL KAVRAMLAR 3 3. q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER 11 3.1. q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Olu turulması 11 3.2. q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Yakla ım Özellikleri 12 3.3. Korovkin Yakla ımında Temel Bir Sonuç 17 3.4. q- Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Yakınsama Hızı 28 4. K DE KENL q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER 35 4.1. ki De i kenli q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Olu turulması 35 4.2. ki De i kenli q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Yakla ım Özellikleri 37 4.3. ki De i kenli q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Yakınsama Hızı 46 5. q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER N N GENEL B R A LES 57 5.1. Ω n Operatörlerinin Olu turulması 57 5.2. Ω n Operatörlerinin Yakla ım Özellikleri 58 x Sayfa 5.3. Ω n Operatörleri çin Korovkin Yakla ımında Temel Bir Sonuç 60 5.4. Ω n Operatörlerinin Yakınsama Hızı 61 5.5. Ω n Operatörlerinin r-yinci Basamaktan Genelle tirilmesi 63 6. K DE KENL q- MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER N N GENEL B R A LES 68 6.1. Ω n1 , n2 Operatörlerinin Olu turulması 68 6.2. Ω n1 , n2 Operatörlerinin Yakla ım Özellikleri 70 6.3. Ω n1 , n2 Operatörlerinin Yakınsama Hızı 72 6.4. Ω n1 , n2 Operatörlerinin r-yinci Basamaktan Genelle tirilmesi 74 KAYNAKLAR 80 ÖZGEÇM 82 xi S MGELER VE KISALTMALAR Bu çalı mada kullanılmı bazı simgeler açıklamaları ile birlikte a a ıda sunulmu tur. Simgeler Açıklama Ln ( f ; x ) n∈ Bn ( f ; x ) Bernstein polinom dizisi M n ( f ; x) Meyer-König ve Zeller operatörler dizisi M n ( f ; q, x ) Meyer-König ve Zeller operatörler dizisinin q-analo u M n1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) olmak üzere bir operatörler dizisi ki de i kenli Meyer-König ve Zeller operatörler dizisinin qanalo u Ω n ( f ; q, x ) q-Meyer-König ve Zeller operatörler dizisinin genelle tirilmi bir ailesi Ωn1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) ki de i kenli q-Meyer-König ve Zeller operatörler dizisinin genelle tirilmi bir ailesi C [ a, b ] [ a, b] kapalı aralı ında tanımlı ve sürekli tüm reel de erli fonksiyonların uzayı C 2 [ a, b ] g , g ', g '' ∈ C [ a, b ] olan fonksiyon uzayı ( fn ) n∈ fn ( x ) f ( x) ω ( f ;δ ) ω ( f ; δ1 , δ 2 ) f g C [ a ,b ] C 2 [ a ,b ] K ( f ,δ ) ( fn ) olmak üzere bir fonksiyon dizisi fonksiyon dizisinin f fonksiyonuna düzgün yakınsaması f fonksiyonunun süreklilik modülü ki de i kenli f fonksiyonunun süreklilik modülü x ∈ [ a, b ] için f g C 2 [ a ,b ] = g C [ a ,b ] C [ a ,b ] = max f ( x ) ile tanımlanan norm a≤ x≤b + g ' C[a ,b] + g '' C[a ,b] ile tanımlanan norm f fonksiyonunun Peetre K-fonksiyoneli xii LipM (α ) LipM ( f , α ) B (α , r ) f fonksiyonunun Lipschitz Sınıfı ki de i kenli f fonksiyonunun Lipschitz Sınıfı Beta fonksiyonu 1 1. G R 1960 yılında Meyer-König ve Zeller tarafından ∞ M n ( f ; x) = f k =0 n+k k n + k +1 k x k (1 − x ) n +1 , e er 0 ≤ x < 1 ise f (1) , e er (1.1) x = 1 ise eklinde tanımlanan M n : C [ 0,1] → C [ 0,1] operatörleri Meyer-König ve Zeller (MKZ) operatörleri olarak bilinir [Meyer-König, 1960]. E 1.1 de k k yerine alınırsa, operatörler Cheney ve Sharma tarafından n + k +1 n+k ∞ M n ( f ; x) = f k =0 k n+k n+k k x k (1 − x ) n +1 , e er 0 ≤ x < 1 ise f (1) , e er (1.2) x = 1 ise eklinde tanımlanan Bernstein kuvvet serisi ne indirgenir. Bu operatörlerin monotonluk özellikleri Cheney ve Sharma tarafından incelenmi tir [Cheney ve Sharma, 1964]. Di er taraftan iki ve çok de i kenli lineer pozitif operatörler ilk kez Stancu tarafından tanımlanmı tır [Stancu, 1972]. Klasik Bernstein tanımlanmı tır polinomlarının [Phillips, 1996]. genelle tirilmi Phillips, q-analo u Bernstein ise Phillips operatörlerinin tarafından q-analo u için Voronovskaja tipli bir asimtotik formül ve yakınsaklık hızını elde ederken, Goodman, Oruç ve Phillips Bernstein operatörlerinin q-analo u için detaylı çalı malar yapmı lardır [Goodman ve ark, 2006]. 2 Barbosu, iki de i kenli Bernstein genelle tirmesini tanımlamı operatörlerinin q-analo unun Stancu tipli bir ve bunu iki de i kenli q-Bernstein operatörleri olarak adlandırmı tır [Barbosu, 2000]. Meyer-König ve Zeller operatörlerinin q-analo u ise Trif tarafından tanımlanmı tır. Ancak Trif’in tanımladı ı operatörlerde ikinci moment için kapalı formül vermek mümkün olmamı tır [Trif, 2000]. Daha sonra Do ru ve Duman, q- Meyer-König ve Zeller operatörlerinin yeni bir genelle tirmesini tanımlamı lardır ve bu operatörler için yakla ım özelliklerini çalı mı lardır. Bu operatörlerde ikinci moment için kapalı formül elde edilmi tir [Do ru ve Duman, 2006]. Do ru ve Gupta ise Do ru ve Duman tarafından verilen q-MeyerKönig ve Zeller operatörlerinin iki de i kenli bir genelle tirmesini tanımlayarak, bu operatörlerin yakla ım özelliklerini hem Volkov tarafından verilen iki de i kenli fonksiyonlar için Korovkin teoremi [Volkov, 1957] hem de Heping tipli Korovkin teoremi [Heping, 2005] yardımıyla incelemi lerdir [Do ru ve Gupta, 2006]. Son olarak, Özarslan ve Duman tarafından q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin genel bir ailesi verilmi tir ve bu operatörlerin yakla ım özellikleri incelenmi tir [Özarslan ve Duman, 2008]. Korovkin tipli yakla ım teoremi, lineer pozitif operatörler dizisinin bir f fonksiyonuna yakla ım problemiyle ilgilenen iyi kurulmu bir çalı ma alanıdır. Son zamanlarda bu teorinin sadece klasik yakla ım teorisinde de il, ayrıca fonksiyonel analiz, harmonik analiz, ölçü teorisi ve olasılık teorisi alanlarındaki faydalı ba lantıları Altomare ve Campiti tarafından verilmi tir [Altomare ve Campiti, 1994]. 2. TEMEL KAVRAMLAR 3 Tanım 2.1: X ve Y iki fonksiyon uzayı olsun. E er X den alınan herhangi bir f fonksiyonuna Y de bir g fonksiyonu kar ılık getiren bir L kuralı varsa buna X uzayında bir operatördür denir ve L ( f ; x ) = g ( x ) biçiminde gösterilir. Burada L ( f ; x ) = L ( f ( t ) ; x ) olmak üzere L operatörü f fonksiyonunun ba lı oldu u t de i kenine göre uygulanmaktadır. Sonuç ise x de i kenine ba lı bir fonksiyondur. Bundan dolayı x de i keni L i leminde sabit gibidir ve L ( f ( x ) ; x ) = f ( x ) L (1; x ) yazılabilir. Tanım 2.2: X ve Y lineer fonksiyon uzayları olmak üzere, L : X → Y eklinde tanımlı L operatörünü göz önüne alalım. E er her f , g ∈ X ve α , β ∈ için L (α f + β g ; x ) = α L ( f ; x ) + β L ( g ; x ) ko ulu sa lanıyorsa, bu durumda L operatörüne lineer operatör denir. E er bir L operatörü pozitif de erli fonksiyonu yine pozitif de erli bir fonksiyona dönü türüyor ise; yani f bir fonksiyon ve L bir operatör olmak üzere f ≥ 0 için L ( f ; x ) ≥ 0 oluyor ise, L operatörüne pozitif operatör denir. Hem lineerlik hem de pozitiflik artını sa layan operatöre lineer pozitif operatör denir [Hacısaliho lu ve Haciyev, 1995]. 4 Lemma 2.1: Lineer pozitif operatörler monoton artandır. Yani; f ≤g L( f ) ≤ L(g) e itsizli i sa lanır. Lemma 2.2: L bir lineer pozitif operatör ise bu durumda L( f ) ≤ L( f ) e itsizli i sa lanır. Tanım 2.3: n∈ olmak üzere f n ( x ) e bir fonksiyon dizisi denir ve ( f n ) ile gösterilir. Tanım 2.4: n∈ olmak üzere Ln ( f ; x ) e bir operatör dizisi denir ve ( Ln ) ile gösterilir. Tanım 2.5: 5 [ a, b ] kapalı aralı ı üzerinde sürekli ve reel de erli fonksiyonlardan olu an kümeye C [ a, b ] fonksiyon uzayı denir. Bu uzay f C [ a ,b ] = max f ( x ) a ≤ x ≤b eklinde tanımlanan . C[ a ,b] normu ile normlu bir uzaydır. Tanım 2.6: ( fn ) , C [ a, b] içinde bir fonksiyon dizisi olsun. E lim f n − f n →∞ C [ a ,b ] = lim max f n ( x ) − f ( x ) = 0 n →∞ a ≤ x ≤b ( fn ) sa lanıyorsa er her x ∈ [ a, b ] için fonksiyon dizisi [ a, b ] kapalı aralı ı üzerinde f fonksiyonuna düzgün yakınsaktır denir ve f n f eklinde gösterilir. Ça da fonksiyonel analiz ve fonksiyonlar teorisinde yer alan lineer pozitif operatörlerle yakla ım konusu son elli yıl içinde ortaya çıkan bir ara tırma alanıdır. Alman Matematikçi Weierstrass 1895 yılında sonlu aralıkta sürekli olan her fonksiyona bu aralıkta yakınsayan bir polinomun varlı ını ispatlamı tır. 1912 yılında ise Rus Matematikçi S.N. Bernstein bu polinomu x ∈ [ 0,1] için Bn ( f ; x ) = n k =0 f k n n k x k (1 − x ) n−k eklinde oldu unu ispatlamı tır [Lorentz, 1953]. 6 1953 yılında P. P. Korovkin bu teoremi lineer pozitif operatörler için daha da geli tirerek, yakla ım teorisinde kendi adıyla bilinen ve önemli bir yere sahip olan a a ıdaki teoremi vermi tir. Teorem 2.1 (P. P. Korovkin Teoremi): f ∈ C [ a, b ] olsun. E er Ln ( f ; x ) lineer pozitif operatörler dizisi ve her x ∈ [ a, b ] için (i) Ln (1, x ) 1 (ii) Ln ( t ; x ) x (iii) Ln ( t 2 ; x ) x2 ko ullarını sa lıyorsa bu durumda [ a, b ] kapalı aralı ında Ln ( f ) f dir. Tanım 2.7: f ∈ C [ a, b ] olsun. Herhangi bir δ > 0 için ω ( f ; δ ) = sup f ( t ) − f ( x ) x ,t∈[ a ,b ] t − x ≤δ ile tanımlanan ω ( f ; δ ) ifadesine f fonksiyonunun süreklilik modülü denir Lemma 2.3: Süreklilik modülü a a ıdaki özellikleri sa lar. (i) ω ( f ; δ ) ≥ 0 , (ii) δ1 ≤ δ 2 ise ω ( f ; δ1 ) ≤ ω ( f ; δ 2 ) , (2.1) 7 için ω ( f ; mδ ) ≤ mω ( f ; δ ) , (iii) m ∈ (iv) λ ∈ + için ω ( f ; λδ ) ≤ ( λ + 1) ω ( f ; δ ) , (v) lim+ ω ( f ; δ ) = 0 , δ →0 (vi) f ( t ) − f ( x ) ≤ ω ( f ; t − x ) , (vii) f ( t ) − f ( x ) ≤ 1+ t−x δ ω ( f ;δ ) . Tanım 2.8: [ a, b] kapalı aralı ı üzerinde tanımlı reel de erli sürekli, birinci ve ikinci mertebeden türevleri de bu aralıkta sürekli fonksiyonların uzayı C 2 [ a, b ] ile gösterilir; yani C 2 [ a, b ] := { f ∈ C [ a, b ] : f ', f '' ∈ C [ a, b ]} (2.2) dir. C 2 [ a, b ] uzayı her f ∈ C 2 [ a, b ] için f C 2 [ a ,b ] = f C [ a ,b ] + f ' C[a ,b] + f '' C[ a ,b] . (2.3) normu ile lineer normlu uzaydır [Bleimann ve ark, 1980]. Tanım 2.9: 0 < α ≤ 1 olmak üzere; f (t ) − f ( x ) ≤ M t − x α (2.4) ko ulunu sa layan fonksiyonlara Lipschitz sınıfından fonksiyonlar, M ye de Lipschitz sabiti denir ve f ∈ LipM (α ) ile gösterilir. 8 Tanım 2.10: ( xn ) ve ( yn ) olsun. E er ∞ n =1 ∞ n =1 xn yn ≤ ∞ n =1 herhangi iki dizi, 1 < p , q < ∞ ve xn p xn p ve ∞ n =1 1 p ∞ n =1 yn q yn q 1 1 + = 1 olacak ekilde p ve q iki sayı p q serileri yakınsaksa, 1 q (2.5) e itsizli ine Hölder e itsizli i denir. Burada p=q=2 alınırsa, bu e itsizlik Cauchy-Schwarz e itsizli i olarak bilinir [Bayraktar, 2006]. Tanım 2.11: Her x1 , x2 ∈ [ a, b ] ve λ ∈ [ 0,1] için f λ x1 + (1 − λ ) x2 ≤ λ f ( x1 ) + (1 − λ ) f ( x2 ) oluyorsa f fonksiyonuna [ a, b ] kapalı aralı ı üzerinde konvekstir denir Teorem 2.2 (Banach-Steinhaus Teoremi): 9 X ve Y Banach uzayları, L ( X , Y ) X den Y ye sürekli lineer operatörlerin kümesi ve ( Ln ) de L ( X , Y ) uzayında bir dizi olsun. X uzayındaki her x için ( Ln ( x ) ) dizisi Y uzayında sınırlıysa ve X uzayında yo un olan bir A kümesindeki her y noktası için ( Ln ( y ) ) dizisi Y uzayında yakınsaksa, bu durumda lim Ln = L olacak n →∞ ekilde bir L ∈ L ( X , Y ) dönü ümü vardır [Terzio lu, 1998]. Tanım 2.12: q pozitif bir reel sayı olsun. Herhangi bir negatif olmayan r tamsayısı için r sayısının qanalo u 1 − qr , e er q ≠ 1 ise = 1− q r, e er q = 1 ise [ r ]q (2.6) olarak tanımlanır. Ayrıca q-faktöriyel ve q-binom katsayısı sırasıyla [ r ]q ! ve [ r ]q ! = n r = q [1]q [ 2]q ...[ r ]q , e er r = 1, 2,... ise 1, e er r = 0 ise [ n ]q ! [ r ]q ![ n − r ]q ! n r ile gösterilir ve de q (2.7) (2.8) dir. E 2.8 de q = 1 alındı ında ifadenin binom katsayılarına indirgendi i E 2.6 dan açıktır. Ayrıca 10 ∞ k =0 n+k k x = k q 1 n ∏ (1 − q x ) , x <1 s s =0 dir [Andrews ve ark, 1999]. 3. q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER 3.1. q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Olu turulması (2.9) 11 Tanım 3.1.2: n∈ , A∈ ( 0,1) , q ∈ ( 0,1] , x ∈ [ 0, A] ve f ∈ C [ 0, A] olsun. M n ( f ; q , x ) = u n ,q ( x ) ∞ f k =0 q n [ k ]q [ n + k ]q n+k k xk (3.1) q eklinde tanımlanan operatörlere q-Meyer-König ve Zeller operatörleri (q-MKZ) denir. n Burada un ,q ( x ) = ∏ (1 − xq s ) dır [Do ru ve Duman, 2006]. s =0 q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin lineer ve pozitif oldu u gösterilebilir: Lineerlik: f , g ∈ C [ 0, A] ve b, c ∈ M n ( bf + cg ; q, x ) = un ,q ( x ) = un , q ( x ) ∞ k =0 × ( bf + cg ) ∞ bf k =0 = bun ,q ( x ) n+k k olsun. ∞ f k =0 q n [ k ]q [ n + k ]q q n [ k ]q [ n + k ]q + cg q n [ k ]q n+k k [ n + k ]q xk q = bM n ( f ; q, x ) + cM n ( g ; q, x ) n+k k xk q q n [ k ]q [ n + k ]q n+k k x + cun ,q ( x ) k q xk q ∞ k =0 g q n [ k ]q [ n + k ]q 12 Pozitiflik: f ∈ C [ 0, A] ve f ≥ 0 olsun. q ∈ ( 0,1] , x ∈ [ 0, A] için un ,q ( x ) ≥ 0 olup, Tanım 2.12 den n+k k ≥ 0 oldu undan M n ( f ; q, x ) ≥ 0 dır. q q = 1 için q-Meyer-König ve Zeller operatörleri E 1.1 de tanımlı Meyer-König ve Zeller operatörlerine indirgenir. E 3.1 de f [ k ]q [ n + k ]q alınarak, q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin Trif tarafından elde edilen genelle tirmesi elde edilir [Trif, 2000]. 3.2. q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Yakla ım Özellikleri lk olarak, q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin yakla ım özellikleri incelenirken kullanılacak olan bir Lemma verilecektir. Lemma 3.2.1: n∈ , q ∈ ( 0,1] , x ∈ [ 0, A] ve ei ( t ) = t i , i = 0,1, 2 olsun. E 3.1 de verilen q-Meyer-König ve Zeller operatörleri için a a ıdaki ifadeler gerçeklenir [Do ru ve Duman, 2006]. i) M n ( e0 ( t ) ; q, x ) = 1 ii) M n ( e1 ( t ) ; q, x ) = q n x iii) q 2 n x 2 ≤ M n ( e2 ( t ) ; q, x ) ≤ q 2 n +1 x 2 + q 2n x [ n]q spat: i) M n ( e0 ( t ) ; q, x ) = un ,q ( x ) ∞ k =0 n+k k x k q olup, E 2.9 dan M n ( e0 ( t ) ; q, x ) = 1 bulunur. 13 ii) M n ( e1 ( t ) ; q, x ) = un ,q ( x ) = un , q ( x ) ∞ k =0 q n [ k ]q n + k [ n + k ]q k xk q [ n + k ]q ! k x k =1 [ n + k ]q [ k ]q ![ n ]q ! ∞ q n [ k ]q q n [ n + k − 1]q ! k −1 = un , q ( x ) x x k =1 [ k − 1]q ![ n ]q ! ∞ = q n xun ,q ( x ) = q n xun ,q ( x ) = q n xun ,q ( x ) ∞ k =1 ∞ k =0 n + k − 1 k −1 x k −1 q n+k k x k q 1 un , q ( x ) olup, M n ( e1 ( t ) ; q, x ) = q n x bulunur. iii) Burada ispata geçmeden önce negatif olmayan bir k ∈ tam sayısı, bir n ∈ sayısı ve q ∈ ( 0,1] için [ k ]q − 1 = q [ k − 1]q (3.2) e itli i ve [ n + k − 1]q ≤ [ n + k ]q (3.3) [ n ]q ≤ [ n + k ]q (3.4) e itsizliklerinin do rulu u gösterilecektir. do al 14 k −1 1 − qk 1 − q k − 1 + q q (1 − q ) −1 = = = q [ k − 1]q [ k ]q − 1 = 1− q 1− q 1− q dir. q ∈ ( 0,1] için q n+ k ≤ q n+k −1 − q n+k −1 ≤ −q n+ k olup, buradan [ n + k − 1]q = 1 − q n + k −1 1 − q n + k ≤ = [ n + k ]q 1− q 1− q bulunur. Di er yandan [ n ]q ≤ [ n + k ]q oldu u da benzer ekilde elde edilir. M n ( e2 ( t ) ; q, x ) = un ,q ( x ) ∞ k =0 q 2 n [ k ]q [ n + k ]q 2 n+k 2 q = q un , q ( x ) [ n + k ]q ! k x [ k ]q ![ n]q ! k =1 [ n + k ] q = q 2 n un , q ( x ) [ k ]q [ n + k − 1]q ! k x k =1 [ n + k ]q [ k − 1]q ![ n ]q ! = q 2 nu n , q ( x ) [ k ]q − 1 + 1 [ n + k − 1]q ! k x k =1 [ n + k ]q [ k − 1]q ![ n ]q ! = q 2 n un , q ( x ) [ k ]q − 1 [ k + n − 1]q ! k ∞ 1 x + k = 2 [ k + n ]q [ k − 1]q ![ n ]q ! k =1 [ n + k ]q 2n × [ k ]q k xk ∞ 2 ∞ ∞ ∞ [ n + k − 1]q ! k x [ k − 1]q ![ n]q ! E 3.2, E 3.5 te kullanılırsa 2 (3.5) 15 M n ( e2 ( t ) ; q, x ) = q 2 nun,q ( x ) q [ k − 1]q [ n + k − 1]q ! k ∞ 1 [ n + k − 1]q ! k x + x k = 2 [ n + k ]q [ k − 1]q ![ n ]q ! k =1 [ n + k ]q [ k − 1]q ![ n ]q ! = q 2 n un , q ( x ) q × ∞ [ n + k − 1]q [ n + k − 2]q ! k −2 2 ∞ 1 x x + [ k − 2]q ![ n ]q ! k = 2 [ n + k ]q k =1 [ n + k ]q ∞ [ n + k − 1]q ! k x [ k − 1]q ![ n]! (3.6) elde edilir. E 3.3 ve E 3.4 ten [ n + k − 1]q 1 1 ≤ 1 ve ≤ [ n + k ]q [ n + k ] q [ n ]q (3.7) e itsizlikleri elde edilir. E 3.7, E 3.6 da kullanılırsa M n ( e2 ( t ) ; q, x ) ≤ q 2 nun ,q ( x ) qx 2 = q 2 nun ,q ( x ) qx 2 ∞ k =2 ∞ k =0 n + k − 2 k −2 x x + k −2 q [ n ]q n+k k x x + k q [ n ]q ∞ k =0 ∞ k =1 n + k − 1 k −1 x k −1 q n+k k x k q bulunur. E 2.9 dan M n ( e2 ( t ) ; q, x ) ≤ q 2 n+1 x 2 + q 2n x [ n]q (3.8) elde edilir. Di er taraftan E 3.6 düzenlenilirse M n ( e2 ( t ) ; q, x ) = un ,q ( x ) q 2 n +1 x 2 [ n + k + 1]q k = 0 [ n + k + 2 ]q ∞ n+k k x k q 16 +q2n x n+k k 1 x k q k = 0 [ n + k + 1]q ∞ (3.9) olup, E 3.9 da [ n + k + 1]q = [ n + k + 2 ]q − 1 q e itli i kullanılırsa M n ( e2 ( t ) ; q, x ) = un ,q ( x ) q 2 n+1 x 2 1 ∞ [ n + k + 2]q − 1 2 n ∞ 1 +q x q k = 0 [ n + k + 2 ]q k =0 [ n + k + 1]q n+k k xk q (3.10) bulunur. 0 ≤ x ≤ A < 1 için x ≥ x 2 , [ n + k + 1]q ≤ [ n + k + 2]q oldu undan, E 3.10 dan M n ( e2 ( t ) ; q, x ) ≥ q 2 n x 2un ,q ( x ) = q 2 n x 2un ,q ( x ) ∞ k =0 ∞ k =0 1− ∞ 1 1 + [ n + k + 2]q k =0 [ n + k + 2]q q (3.11) elde edilir. Bu durumda E 3.8 ve E 3.11 den olup, istenilen elde edilir. xk n+k k x k q = q 2n x 2 q 2 n x 2 ≤ M n ( e2 ( t ) ; q, x ) ≤ q 2 n +1 x 2 + n+k k q 2n x [ n]q 17 Uyarı 3.2.1: E 3.1 de q ∈ ( 0,1] yerine 0 < qn ≤ 1 olacak ekilde ( qn ) dizisi lim qnn = 1 ve lim n →∞ n →∞ 1 =0 [ n]q (3.12) n artlarını sa layacak ekilde seçilsin. Bu durumda E 3.12 ve Lemma 3.2.1 (i), (ii) ve (iii) kullanılarak lim M n ( ei ; qn ,.) − ei n →∞ C [ 0, A] = 0, i = 0,1, 2 (3.13) sonucu elde edilir. O zaman E 3.13 ve iyi bilinen Korovkin teoremi yardımıyla her f ∈ C [ 0, A] için ( M n ( f ; qn ,.) ) operatörler dizisi [ 0, A] aralı ında f ye düzgün yakınsaktır. Örne in, ( qn ) = e 1 n 1− 1 n seçilirse E 3.12 sa lanır [Do ru ve Duman, 2006]. 3.3. Korovkin Yakla ımında Temel Bir Sonuç Bu kısımda, E 3.1 de verilen operatörlerde q yerine 0 < qn ≤ 1 için lim qnn = b < 1 ve lim qn = 1 n →∞ (3.14) n →∞ artını sa layan bir ( qn ) dizisi alındı ında ( M n ) operatörler dizisinin yakla ım özelliklerinin hala elde edilip edilemeyece i sorusuna yanıt aramaya çalı ılacaktır. ( qn ) = 1− 1 n alınması durumunda lim qnn = e−1 ve lim qn = 1 olup, E 3.14 gerçeklenir. n →∞ n →∞ 18 Heping, herhangi bir lineer pozitif operatörler dizisi için a a ıdaki teoremi ispatlamı tır. Teorem 3.3.1: C [ 0,1] üzerinde tanımlı bir ( Ln ) lineer pozitif operatörler dizisi a a ıdaki ko ulları gerçeklesin: (i) ( Ln ( e2 ) ) dizisi bir L∞ ( e2 ) fonksiyonuna C [ 0,1] içinde yakınsaktır; (ii) x ∈ [ 0,1] ve konveks bir f fonksiyonu için ( Ln ( f ; x ) ) artmayandır. Bu durumda her f ∈ C [ 0,1] için lim Ln ( f ) − L∞ ( f ) n →∞ C [ 0,1] = 0 olacak ekilde C [ 0,1] üzerinde tanımlı bir L∞ operatörü vardır [Heping, 2005]. Burada ∀i = 0,1, 2 için ( Ln ( ei ) ) dizisi C [ 0,1] içinde yakınsak ise (fakat bu yakınsaklık ei ye olmak zorunda de il), bu durumda Teorem 3.3.1 ( Ln ( f ) ) operatörler dizisinin yakınsaklı ını garantiler. Böylece Heping, (i) ve (ii) zayıf varsayımı altında bir ( Ln ( f ; x ) ) lineer pozitif operatörler dizisinin bir L∞ ( f ; x ) operatörüne yakınsadı ını göstermi tir. imdi, Do ru ve Gupta tarafından verilen a a ıdaki Heping tipli Korovkin teoremi verilebilir: Teorem 3.3.2: C [ 0, A] üzerinde tanımlı bir ( Ln ) lineer pozitif operatörler dizisi a a ıdaki ko ulları sa lasın: (i) ∀i = 1, 2 için ( L n ( e i ) ) dizisi bir L∞ ( ei ) fonksiyonuna C [ 0, A] içinde yakınsaktır; 19 (ii) x ∈ [ 0, A] , konveks ve artan bir f fonksiyonu için ( Ln ( f ; x ) ) artmayandır. Bu durumda her f ∈ C [ 0, A] için lim Ln ( f ) − L∞ ( f ) n →∞ C [ 0, A] = 0 olacak ekilde C [ 0, A] üzerinde tanımlı bir L∞ operatörü vardır [Do ru ve Gupta, 2006]. spat: Herhangi bir ( Ln ) lineer pozitif operatörler dizisi (i) ve (ii) yi gerçeklesin. Bu durumda herhangi bir l lineer fonksiyonu için Ln ( l ) = Lm ( l ) (3.15) ve ( Ln ) operatörler dizisinin düzgün normu sup Ln için n ≥1 sup Ln ≤ sup Ln ( e0 ) C 0, A = L1 ( e0 ) n ≥1 [ n ≥1 ] C 2 [ 0, A] uzayı, gerçeklenir. C [0, A] C [ 0, A] < +∞ içinde yo un oldu undan Banach-Steinhaus teoreminden, herhangi bir f ∈ C 2 [ 0, A] için ( Ln ( f ) ) operatörler dizisinin C [ 0, A] içinde yakınsak oldu unu göstermek yeterlidir. Herhangi bir f ∈ C 2 [ 0, A] için g1 ( x ) = g2 ( x ) = f C 2 [ 0, A] 2 f C 2 [ 0, A] 2 (x 2 (x 2 + 2x ) − f ( x ) (3.16) + 2x) + f ( x) (3.17) fonksiyonları alınsın. g1 ve g 2 artan, konveks ve lineerdir. Gerçekten 20 g1 ' ( x ) = f C 2 [0, A] ( x + 1) − f ' ( x ) f ' ( x ) ≤ f ' C[0, A] ≤ f C 2 [ 0, A] olup, buradan f C 2 [0, A] x f ( x + 1) − C 2 [ 0, A] f C 2 [ 0, A] ≤ f C 2 [ 0, A] ( x + 1) − f ' ( x ) = g1 ' ( x ) ≤ g1 ' ( x ) bulunur. x ∈ [ 0, A] oldu undan ve normun tanımından g1 ' ( x ) ≥ 0 dır. O halde g1 artandır. g1 '' ( x ) = f C 2 [ 0, A] − f '' ( x ) olup, f '' ( x ) ≤ f '' C[0, A] ≤ f − f f C 2 [ 0, A] C 2 [0, A] C 2 [ 0, A] ≤ − f '' ( x ) − f C 2 [ 0, A] ≤ f C 2 [ 0, A] − f '' ( x ) = g1 '' ( x ) g1 '' ( x ) ≥ 0 bulunur. Buradan g1 konvekstir. Benzer ekilde g2 ' ( x ) = f C 2 [0, A] ( x + 1) + f ' ( x ) 21 olup, f artan oldu undan ve normun tanımından g 2 ' ( x ) ≥ 0 dır. O halde g 2 artandır. Ayrıca g 2 '' ( x ) = f C 2 [ 0, A] + f '' ( x ) olup, f konveks oldu undan ve normun tanımından g 2 '' ( x ) ≥ 0 dır.O halde g 2 konvekstir. E 3.16 dan f ( x) = f C 2 [0, A] 2 (x 2 + 2 x ) − g1 ( x ) yazılabilir. (ii) den her n, p > 0 için Ln ( g i ; x ) − Ln + p ( g i ; x ) ≥ 0, i = 1, 2 oldu u bilinmektedir. Ayrıca Ln ( f ; x ) = Ln + p ( f ; x ) = f C 2 [0, A] f {L ( e ; x ) + 2 L ( e ; x )} − L ( g ; x ) n 2 C 2 [0, A] 2 2 n 1 n 1 {L ( e ; x ) + 2L ( e ; x )} − L ( g ; x ) n+ p n+ p 2 n+ p 1 1 oldu undan f Ln ( f ; x ) − Ln + p ( f ; x ) = {L ( e ; x ) − L ( e ; x ) + 2 ( L ( e ; x ) ( e ; x ) )} − L ( g ; x ) + L ( g ; x ) C 2 [ 0, A] 2 − Ln + p n 1 n+ p 2 n 1 2 n n+ p 1 1 (3.18) 22 bulunur. E 3.18 de üçgen e itsizli i kullanılır ve x ∈ [ 0, A] için her iki tarafın maksimumu alınırsa Ln ( f ) − Ln + p ( f ) f ≤ C [ 0, A ] 2 { L (e ) − L +2 ( L (e ) − L C 2 [ 0, A] n n 2 1 n+ p ( e2 ) C[0, A] n+ p ( e1 ) ) + Ln ( g1 ) − Ln + p ( g1 ) C 0, A [ C [0 , A ] } ] (3.19) E 3.19 un sa tarafındaki ifadeler E 3.15 ve (i) den sıfıra yakınsar. Bu durumda sıkı tırma teoreminden ( Ln ( f ) ) operatörler dizisi C [ 0, A] içinde bir Cauchy dizisidir ve dolayısıyla C [ 0, A] içinde lim Ln ( f ) − L∞ ( f ) n →∞ yakınsaktır. C [ 0, A] Böylece herhangi bir f ∈ C [ 0, A] için = 0 olacak ekilde C [ 0, A] üzerinde tanımlı bir L∞ operatörü vardır. Benzer ekilde E 3.17 den f ( x) = − f C 2 [ 0, A] 2 (x 2 + 2 x ) + g2 ( x ) yazılabilir. Bu durumda da yukarıda verilen ispat geçerlidir. imdi daha sonra verilecek teoremin ispatında kullanılacak olan bir Lemma a a ıda verilecektir. Lemma 3.3.1: 23 α := [ n + 1]q [ n + k + 1]q ve β := q n+1 [ k ]q (3.20) [ n + k + 1]q olsun. Bu durumda α + β = 1 ve [ k ]q [ n + k + 1]q =α [ k ]q [ n + k ]q +β [ k − 1]q [ n + k ]q e itlikleri sa lanır [Do ru ve Gupta, 2006]. spat: Negatif olmayan bir tamsayının q-analo undan [ n + 1]q + q n+1 [ k ]q = 1 − q n+1 1 − qk + q n+1 1− q 1− q = 1 − q n +1 + q n +1 − q n + k +1 1− q = 1 − q n+k +1 = [ n + k + 1]q 1− q yazılabilir. Buradan [ n + 1]q + q n+1 [ k ]q = [ n + k + 1]q (3.21) bulunur. E 3.21 de k yerine k-1 yazılırsa [ n + 1]q + q n+1 [ k − 1]q = [ n + k ]q (3.22) 24 elde edilir. E 3.22 nin her iki tarafı [ k ]q [ n + k ]q [ n + k + 1]q ile çarpılırsa q n +1 [ k − 1]q [ k ]q [ n + 1]q [ k ]q [ n + k ]q [ k ]q + = [ n + k ]q [ n + k + 1]q [ n + k ]q [ n + k + 1]q [ n + k ]q [ n + k + 1]q olup, burada E 3.20 kullanılırsa [ k ]q [ n + k + 1]q =α [ k ]q [ n + k ]q +β [ k − 1]q [ n + k ]q e itli i gerçeklenir. Teorem 3.3.3: f : [ 0, A] → + konveks ve artan bir fonksiyon olsun. Bu durumda q ∈ ( 0,1] ve x ∈ [ 0, A] için ( M n ( f ; q, x ) ) dizisi n ye göre artmayandır [Do ru ve Gupta, 2006]. spat: n M n ( f , q; x ) − M n +1 ( f , q; x ) = ∏ (1 − q x ) s s =0 n +1 ∞ s=0 f [ n + k ]q k =0 −∏ (1 − q x ) s q n [ k ]q ∞ k =0 f q n +1 [ k ]q n+k k [ n + k + 1]q xk q n + k +1 k x k q (3.23) 25 ve n +1 n n n ∏ (1 − q x ) = ∏ (1 − q x )(1 − q x ) = ∏ (1 − q x ) − q x∏ (1 − q x ) s =0 s n +1 s s =0 n +1 s s =0 s (3.24) s =0 yazılabilir. E 3.24, E 3.23 te yerine yazılırsa n M n ( f , q; x ) − M n +1 ( f , q; x ) = ∏ (1 − q x ) s s =0 n ∞ −∏ (1 − q x ) s=0 +q f ∞ f ∏ (1 − q x ) = ∏ (1 − q x ) ∞ s s=0 k =0 q n [ k ]q f −∏ (1 − q x ) s s=0 ∞ [ n + k + 1]q q n + k + 1 k +1 x k q n q s =0 n + k +1 k x k q [ n + k + 1]q k =1 xk x k + ∏ (1 − q s x ) f ( 0 ) q n +1 [ k ]q f q q n+1 [ k ]q n+k k [ n + k ]q k =1 n f xk n + k +1 k [ n + k + 1]q ∞ s s=0 n q n +1 [ k ]q k =0 n n+k k [ n + k ]q k =0 s n +1 q n [ k ]q n −∏ (1 − q s x ) f ( 0 ) s=0 n + q n +1 ∏ (1 − q s x ) s=0 n = ∏ (1 − q x ) s s=0 −f ∞ f k =1 ∞ k =1 q n [ k ]q [ n + k ]q q n+1 [ k ]q [ n + k + 1]q + q n +1 f f [n + k ] n+k k −1 xk q n+k k n + k +1 k q n+1 [ k − 1]q [ n + k ]q q n+1 [ k − 1] q q n+k k −1 xk q (3.25) 26 elde edilir. q-kombinasyon tanımından n+k k = q n+k k −1 = q [ n + 1]q n + k +1 [ n + k + 1]q [ k ]q n + k +1 k n + k + 1]q q [ k q (3.26) sa lanır. E 3.26, E 3.25 te kullanılırsa n M n ( f , q; x ) − M n +1 ( f , q; x ) = ∏ (1 − q x ) s s=0 +q −f n +1 [ n + 1]q ∞ k =1 [ n + k + 1]q [ k ]q [ n + k + 1]q f q n +1 [ k ]q f [ n + k ]q q n+1 [ k − 1]q [ n + k ]q n + k +1 k [ n + k + 1]q q n [ k ]q xk (3.27) q elde edilir. f artan oldu undan herhangi bir q ∈ ( 0,1] için f q n +1 [ k ]q [ n + k ]q ≤ f q n [ k ]q (3.28) [ n + k ]q sa lanır. E 3.28, E 3.27 de kullanılırsa n M n ( f , q; x ) − M n+1 ( f , q; x ) ≥ ∏ (1 − q x ) s =0 + q n +1 s ∞ k =1 [ k ]q [ n + 1]q [ n + k + 1]q [ n + k + 1]q f f q n +1 [ k ]q [ n + k ]q q n+1 [ k − 1]q [ n + k ]q 27 −f yazılabilir. E 3.29 da x1 = q n+1 [ k ]q [ n + k ]q q n +1 [ k ]q [ n + k + 1]q , x2 = n + k +1 k q n+1 [ k − 1]q [ n + k ]q xk (3.29) q , α := [ n + 1]q [ n + k + 1]q ve β := q n+1 [ k ]q [ n + k + 1]q alınırsa Lemma 3.3.1 den n ∞ s =0 k =1 M n ( f , q; x ) − M n +1 ( f , q; x ) ≥ ∏ (1 − q s x ) × {α f ( x ) + β f ( x ) − f (α x + β x )} 1 2 1 2 n + k +1 k x k q elde edilir. Seçilen α , β , x1 ve x2 için Lemma 3.3.1 gerçeklenir ve f konveks oldu undan α f ( x1 ) + β f ( x2 ) − f (α x1 + β x2 ) ≥ 0 (3.30) sa lanır. E 3.30 dan M n ( f , q; x ) − M n+1 ( f , q; x ) ≥ 0 olup, buradan ( M n ( f ; q, x ) ) dizisi n ye göre artmayandır. Teorem 3.3.4: 0 < qn ≤ 1 olmak üzere ( qn ) dizisi E 3.14 ü sa lasın. Bu durumda her f ∈ C [ 0, A] için lim M n ( f ) − M ∞ ( f ) n →∞ C [0, A] =0 dır [Do ru ve Gupta, 2006]. 28 spat: Lemma 3.2.1 (i), (ii) ve (iii) den ( M ( e ; q , x )) n 2 n ( M ( e ; q , x )) n 1 n dizisinin M ∞ ( e1 ;1, x ) = xb ye ve dizisinin M ∞ ( e2 ;1, x ) = x 2b 2 ye C [ 0, A] içinde yakınsaklı ı elde edilir. Buradan Teorem 3.3.2 (i) gerçeklenir. Buna ek olarak Teorem 3.3.3 ten Teorem 3.3.2 (ii) gerçeklenir. Böylece Teorem 3.3.2 den ispat tamamlanır. 3.4. q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Yakınsama Hızı Bu kısımda E 3.1 de verilen q-Meyer-König ve Zeller tipli operatörlerin yakla ım hızları süreklilik modülü ve Lipschitz sınıfından fonksiyonlar yardımıyla incelenecektir. Teorem 3.4.1: Her n ∈ için 0 < qn ≤ 1 olacak ekilde ( qn ) E 3.12 yi gerçekleyen bir dizi olsun. Bu durumda her f ∈ C [ 0, A] için M n ( f ; qn ) − f C [0, A] ≤ 2ω ( f , δ n ) gerçeklenir. Burada 1 δ n = (1 − q ) n 2 n q2n A A2 + n [ n ]q 2 n dır [Do ru ve Duman, 2006]. (3.31) 29 spat: f ∈ C [ 0, A] olsun. Her n ∈ ve x ∈ [ 0, A] için Lemma 3.2.1 (i) den M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) = M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) M n (1; qn , x ) = M n ( f ( t ) − f ( x ) ; qn , x ) = un, qn ( x ) ∞ qnn [ k ]q f n [ n + k ]q k =0 − f ( x) n n+k xk k qn olup, üçgen e itsizli inden ∞ M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) ≤ un ,qn ( x ) k =0 f qnn [ k ]q − f ( x) n [ n + k ]q n n+k k xk (3.32) qn elde edilir ve E 3.32 den ( M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) ≤ M n f ( t ) − f ( x ) ; qn , x ) bulunur. Bu durumda Lemma 2.1 (vii) den M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) ≤ M n t−x δ + 1 ω ( f , δ ) ; qn , x (3.33) dir. E 3.33 te q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin lineerli i kullanılırsa M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) ≤ ω ( f , δ ) 1 δ M n ( t − x ; qn , x ) + M n (1; qn , x ) yazılır. E 3.34 te Lemma 3.2.1 (i) kullanılırsa (3.34) 30 M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) ≤ ω ( f , δ ) 1 M n ( t − x ; qn , x ) + 1 δ (3.35) elde edilir. Di er yandan M n ( t − x ; qn , x ) = un,qn ( x ) = qnn [ k ]q ∞ k =0 [ n + k ]q n qnn [ k ]q ∞ n+k k −x n n xk qn 2 x k un,qn ( x ) qn 1 n+k × n+k k 1 2 [ n + k ]q k =0 −x n x un ,qn ( x ) 2 k k (3.36) qn dir. E 3.36 da Cauchy-Schwarz e itsizli i kullanılırsa M n ( t − x ; qn , x ) ≤ q [ k ]q n n ∞ n [ n + k ]q k =0 1 2 n+k k −x n × ∞ k k =0 x un, qn ( x ) qn 1 n+k 2 k x un, qn ( x ) 2 k qn elde edilir ve buradan Lemma 3.2.1 (i) den { ( M n ( t − x ; qn , x ) ≤ M n ( t − x ) ; qn , x { ( 2 = M n ( t − x ) ; qn , x 2 )} 1 )} 1 bulunur. E 3.37, E 3.35 te kullanılırsa 2 {M (1; q , x )} n 2 n 1 2 (3.37) 31 M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) ≤ ω ( f , δ ) { ( δ 1 M n ( t − x ) ; qn , x 2 )} 1 2 +1 (3.38) olup, E 3.38 de q- Meyer-König ve Zeller operatörünün lineerli i ve Lemma 3.2.1 (i), (ii) ve (iii) kullanılırsa 1 M n ( f ( t ) ; qn , x ) − f ( x ) ≤ ω ( f , δ ) qn2 n x 2 n +1 2 n − 2 + 1 + q q x (n ) [ n] n δ q 1 2 +1 (3.39) n bulunur. E 3.39 da x ∈ [ 0, A] için maksimum alınırsa 1 M n ( f ; qn ,.) − f C [ 0, A] ≤ ω ( f ,δ ) 1 δ (q 2 n +1 n 2n n q A − 2qn + 1) A + [ n]q n 2 2 +1 n (3.40) elde edilir. 0 < qn ≤ 1 oldu undan qn2 n +1 − 2qnn + 1 < ( qnn − 1) 2 sa lanır. Bu e itsizlik E 3.40 da kullanılıp δ = δ n seçilirse 1 M n ( f ; qn , x ) − f C [ 0, A] ≤ ω ( f ,δn ) qn2 n A 1 n 2 q − 1 A + (n ) δn [ n ]q 2 n elde edilir. Burada E 3.31 kullanılırsa M n ( f ; qn ,.) − f C [0, A] ≤ 2ω ( f , δ ) 2 +1 32 sonucu elde edilir. Teorem 3.4.2: Her n ∈ için 0 ≤ qn < 1 olmak üzere, ( qn ) dizisi E 3.12 yi gerçeklesin ve f ∈ LipM (α ) olsun. Bu durumda M n ( f , qn ,.) − f C [ 0, A] ≤ M δ nα gerçeklenir. Burada δ n , E 3.31 de verildi i gibidir [Do ru ve Duman, 2006]. spat: Lemma 3.2.1 (i) den M n ( f , qn , x ) − f ( x ) = un ,qn ( x ) ≤ un ,qn ( x ) ∞ f k =0 ∞ q n [ k ]q − f ( x) n [ n + k ]q n+k k n f k =0 q n [ k ]q − f ( x) n [ n + k ]q n n+k k xk qn xk (3.41) qn bulunur. E 3.41 de f ∈ LipM (α ) oldu u kullanılırsa M n ( f , qn , x ) − f ( x ) ≤ Mun ,qn ( x ) ∞ α qn n [ k ]q n k =0 [ n + k ]q n elde edilir. Pn ,k ,qn ( x ) := un ,qn ( x ) n+k k xk −x n+k k xk qn (3.42) 33 olsun. α qn n [ k ]q n [ n + k ]q − x Pn ,k ,qn ( x ) = n qn n [ k ]q α 2 n [ n + k ]q Pn ,k ,qn ( x ) −x 2 2 −α {P ( x )} 2 n , k , qn n e itli i göz önüne alınıp E 3.42 de p = 2 α ve q = 2 olacak ekilde Hölder e itsizli i ve 2 −α Lemma 3.2.1 (i), (ii) ve (iii) kullanılırsa, M n ( f , qn , x ) − f ( x ) ≤ M =M ∞ qn n [ k ]q n k =0 ∞ [ n + k ]q Pn , k ,qn ( x ) −x qn n [ k ]q [ n + k ]q ∞ k =0 α 2 2 −α Pn ,k ,qn ( x ) 2 2 Pn ,k ,qn ( x ) −x n α ≤M 2 n n k =0 α 2 (1 − q ) n 2 n q 2n x x2 + n [ n]q 2 (3.43) n bulunur. E 3.43 te E 3.31 deki δ n göz önüne alınıp, x ∈ [ 0, A] için maksimum alınırsa M n ( f , qn ,.) − f bulunur. C [ 0, A] ≤ M δ nα 34 4. K DE KENL q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER Bu bölümde E 3.1 de verilen q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin iki de i kenli bir genelle tirmesi verilerek, bu operatörlerin Korovkin tipli yakla ım özellikleri incelenecektir. 4.1. ki De i kenli q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Olu turulması Bu kısımda E 3.1 ile verilen operatörlerin iki de i kenli bir genelle tirmesi Barbosu nun tekni inden yararlanılarak a a ıdaki ekilde in a edilecektir [Barbosu, 2000]. Tanım 4.1.1: I 2 = [ 0, A] × [ 0, A] = [ 0, A] 2 olsun. f ∈ C ( I 2 ) ve 0 < q1 , q2 ≤ 1 için E 3.1 ile verilen operatörlerin iki de i kenli ifadesi M n1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) = un1 ,q1 ( x ) un2 ,q2 ( y ) ∞ ∞ k1 = 0 k2 = 0 f q1n1 [ k1 ]q 1 , q2n2 [ k2 ]q 2 [ n1 + k1 ]q [ n2 + k2 ]q 1 2 n1 + k1 k1 q1 35 n2 + k2 × k2 x k1 y k2 (4.1) q2 n1 n2 s1 = 0 s2 = 0 eklinde tanımlanır. Burada un1 ,q1 ( x ) = ∏ (1 − q1s1 x ) ve un2 ,q2 ( y ) = ∏ (1 − q2s2 y ) dir [Do ru ve Gupta, 2006]. E 4.1 de verilen operatörlerin lineer ve pozitif oldu u açıktır. q1 = q2 = 1 alınırsa klasik Meyer-König ve Zeller operatörlerinin Stancu tipli genelle tirmesi [Stancu, 1972] elde edilir. imdi, daha sonra verilecek teoremlerin ispatında kullanılacak olan a a ıdaki Lemma verilsin. Lemma 4.1.1: ( ) ( f ; q , x, y ) ) (i) M n1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) = M n1 x M n2 y ( f ; q2 , x, y ) , ( (ii) M n1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) = M n2 y M n1 x 1 dir. Burada M n1 x ( f ; q1 , x, y ) = un ,q ( x ) 1 1 ∞ f k1 = 0 q1n1 [ k1 ]q 1 [ n1 + k1 ]q n1 + k1 k1 ,y 1 x k1 (4.2) q1 ve M n2 y ( f ; q2 , x, y ) = un2 ,q2 ( y ) ∞ k2 = 0 f x, q2n2 [ k2 ]q 2 [ n2 + k2 ]q 2 n2 + k2 k2 y k2 q2 (4.3) 36 eklinde tanımlıdır [Do ru ve Gupta, 2006]. spat: (i) M n1 x ( M ( f ; q , x, y ) ) = M y n2 2 un2 ,q2 ( y ) x n1 ∞ f x, k2 = 0 q2n2 [ k2 ]q n2 + k2 k2 2 [ n2 + k2 ]q 2 y k2 q2 olup, burada M n1 x in lineerli i kullanılırsa M n1 x ( M ( f ; q , x, y ) ) = u ( y ) y 2 n2 n2 , q2 ∞ k2 = 0 M n1 x f x, q2n2 [ k2 ]q ; q1 , x, y 2 [ n2 + k2 ]q 2 n2 + k2 k2 y k2 q2 (4.4) elde edilir. E 4.4 ve E 4.2 birlikte dü ünülürse M n1 x ( M ( f ; q , x, y ) ) = u ( y ) y n2 2 n2 , q2 × ∞ k2 = 0 un1 ,q1 ( x ) n1 + k1 k1 f k1 = 0 ∞ n2 + k2 k1 k2 (ii), (i) deki ispata benzer ekilde verilir. 2 [ n1 + k1 ]q [ n2 + k2 ]q 2 y k2 q2 q1n1 [ k1 ]q f 1 , q2n2 [ k2 ]q 2 [ n1 + k1 ]q [ n2 + k2 ]q k1 = 0 k2 = 0 n1 + k1 sonucu elde edilir. q2n2 [ k2 ]q 1 ∞ = M n1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) , 1 k2 q1 q1 q1n1 [ k1 ]q n2 + k2 x k1 = un1 ,q1 ( x ) un2 ,q2 ( y ) × ∞ 1 x k1 y k2 q2 2 37 4.2. ki De i kenli q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Yakla ım Özellikleri Bu kısımda, E 4.1 ile verilen iki de i kenli q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin yakla ımı hem Do ru ve Gupta tarafından verilen Heping tipli bir Korovkin teoremi [Do ru ve Gupta, 2006] hem de Volkov [Volkov, 1957] tarafından verilen iki de i kenli fonksiyonlar için Korovkin teoremi yardımıyla incelenecektir. Öncelikle, iki de i kenli q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin yakla ım özellikleri incelenirken, gerekli olan Tanım ve Lemmalar verilecektir. Tanım 4.2.1: I 2 = [ 0, A] × [ 0, A] = [ 0, A] olmak üzere C ( I 2 ) , I 2 üzerinde tanımlı reel de erli sürekli 2 fonksiyonlar uzayı olsun. C ( I 2 ) f C ( I 2 ) = max2 f ( x, y ) ( x , y )∈I normu ile bir Banach uzayıdır. Tanım 4.2.2: ( f ) , C ( I ) üzerinde bir fonksiyon dizisi olmak üzere 2 n,m lim f n,m − f n , m →∞ ( ) C I2 = lim max2 f n ,m ( x, y ) − f ( x, y ) = 0 n , m →∞ ( x , y )∈I 38 ko ulu sa lanıyorsa, ( f n,m ) fonksiyon dizisi I 2 üzerinde f ye düzgün yakınsaktır denir ve bu durum f n ,m f ile gösterilir. Lemma 4.2.1: eij : I 2 → I , eij ( t , s ) = t i s j iki boyutlu test fonksiyonları olmak üzere E 4.1 de tanımlanan operatör için a a ıdaki sonuçlar gerçeklenir [Do ru ve Gupta, 2006]. (i) M n1 ,n2 ( e00 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) = 1 (ii) M n1 ,n2 ( e10 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) = q1n1 x (iii) M n1 ,n2 ( e01 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) = q2n2 y q12 n1 x x + [ n1 ]q (iv) q x ≤ M n1 ,n2 ( e20 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) ≤ q 2 n1 1 2 n1 +1 2 1 2 1 (v) q22 n2 y 2 ≤ M n1 ,n2 ( e02 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) ≤ q22 n2 +1 y 2 + q22 n2 y [ n2 ]q 2 spat: (i) e00 = t 0 s 0 = 1 için Lemma 4.1.1 (i) den ( M n1 ,n2 (1; q1 , q2 , x, y ) = M n1 x M n2 y (1; q2 , x, y ) = M n1 x un2 ,q2 ( y ) ∞ k2 = 0 ) n2 + k2 k2 y k2 q2 yazılabilir. M n1 x in lineerli inden M n1 ,n2 (1; q1 , q2 , x, y ) = un2 ,q2 ( y ) ∞ k2 = 0 M n1 x (1; q1 , x, y ) n2 + k2 k2 y k2 q2 39 = M n1 x (1; q1 , x, y ) un2 ,q2 ( y ) = un1 ,q1 ( x ) ∞ n1 + k1 k1 = 0 k1 ∞ n2 + k2 k2 = 0 k2 x k1 un2 , q2 ( y ) q1 y k2 q2 ∞ n2 + k2 k2 = 0 k2 y k2 q2 ve Lemma 3.2.1 (i) den M n1 ,n2 (1; q1 , q2 , x, y ) = 1 sonucu elde edilir. (ii) e10 = t1 s 0 = t için Lemma 4.1.1 (ii) den ( M n1 ,n2 ( e10 ; q1 , q2 , x, y ) = M n2 y M n1 x ( e10 ; q1 , x, y ) = M n2 y un1 ,q1 ( x ) ∞ ) q1n1 [ k1 ]q n1 + k1 k1 1 k1 = 0 [ n1 + k1 ]q 1 x k1 q1 yazılabilir. M n2 y in lineerli inden M n1 ,n2 ( e10 ; q1 , q2 , x, y ) = un1 ,q1 ( x ) ∞ k1 = 0 M n2 (1; q2 , x, y ) y = M n2 (1; q2 , x, y ) un1 ,q1 ( x ) = un2 ,q2 ( y ) ve Lemma 3.2.1 (i) ve (ii) den k2 = 0 n1 + k1 1 [ n1 + k1 ]q k1 1 n2 + k2 k2 [ n1 + k1 ]q k1 = 0 k2 q1n1 [ k1 ]q 1 k = 0 [ n1 + k1 ]q 1 q1 k1 1 ∞ x k1 n1 + k1 1 y q2 q1n1 [ k1 ]q ∞ y ∞ q1n1 [ k1 ]q 1 x k1 q1 n1 + k1 k1 x k1 q1 40 M n1 ,n2 ( e10 ; q1 , q2 , x, y ) = q1n1 x sonucu elde edilir. (iii) e01 = t 0 s1 = s için Lemma 4.1.1 (i) den ( M n1 ,n2 ( e01 ; q1 , q2 , x, y ) = M n1 x M n2 y ( e01 ; q2 , x, y ) = M n1 un2 ,q2 ( y ) x ∞ ) q2n2 [ k2 ]q 2 k2 = 0 [ n2 + k2 ]q 2 n2 + k2 k2 y k2 q2 yazılabilir. M n1 x in lineerli inden M n1 ,n2 ( e01 ; q1 , q2 , x, y ) = un2 , q2 ( y ) ∞ k2 = 0 M n1 (1; q1 , x, y ) x q2n2 [ k2 ]q n2 + k2 2 [ n2 + k2 ]q k2 2 = M n1 (1; q1 , x, y ) un2 ,q2 ( y ) x ∞ q2n2 [ k2 ]q 2 = un1 ,q1 ( x ) ∞ k1 = 0 n1 + k1 k1 x un2 ,q2 ( y ) k1 q1 ve Lemma 3.2.1 (i) ve (ii) den M n1 ,n2 ( e01 ; q1 , q2 , x, y ) = q2n2 y sonucu elde edilir. (iv) e20 = t 2 s 0 = t 2 için Lemma 4.1.1 (ii) den ( M n1 ,n2 ( e20 ; q1 , q2 , x, y ) = M n2 y M n1 x ( e20 ; q1 , x, y ) ) ∞ q2 n2 + k2 2 k2 = 0 [ n2 + k2 ]q y k2 k2 q2 q2n2 [ k2 ]q 2 k2 = 0 y k2 [ n2 + k2 ]q 2 n2 + k2 k2 y k2 q2 41 = M n2 un1 ,q1 ( x ) y ∞ q12 n1 [ k1 ]q 2 [ n1 + k1 ]q 2 n1 + k1 1 k1 = 0 x k1 k1 1 q1 yazılabilir. M n2 y in lineerli inden M n1 ,n2 ( e20 ; q1 , q2 , x, y ) = un1 ,q1 ( x ) ∞ k1 = 0 M n2 (1; q2 , x, y ) y = M n2 (1; q2 , x, y ) un1 ,q1 ( x ) = un2 , q2 ( y ) k2 = 0 2 [ n1 + k1 ]q 2 q12 n1 [ k1 ]q 2 [ n1 + k1 ]q 2 1 1 ∞ y ∞ q12 n1 [ k1 ]q n2 + k2 k2 1 k1 = 0 1 y un1 ,q1 ( x ) k2 q2 ∞ n1 + k1 k1 2 [ n1 + k1 ]q 2 k1 = 0 1 sonucu elde edilir. (v) e02 = t 0 s 2 = s 2 için Lemma 4.1.1 (i) den = M n1 x un2 ,q2 ( y ) yazılabilir. M n1 x in lineerli inden ∞ ) q22 n2 [ k2 ]q 2 [ n2 + k2 ]q 2 2 k2 = 0 2 q1 1 1 ( x k1 q12 n1 [ k1 ]q q12 n1 x [ n1 ]q M n1 ,n2 ( e02 ; q1 , q2 , x, y ) = M n1 x M n2 y ( e02 ; q2 , x, y ) q1 n1 + k1 k1 ve Lemma 3.2.1 (i) ve (iii) den q12 n1 x 2 ≤ M n1 , n2 ( e20 ; q1 , q2 , x, y ) ≤ q12 n1 +1 x 2 + x k1 n2 + k2 k2 y k2 q2 n1 + k1 k1 x k1 q1 42 = un2 ,q2 ( y ) ∞ k2 = 0 M n1 (1; q1 , x, y ) x = M n1 (1; q1 , x, y ) un2 , q2 ( y ) = un1 ,q1 ( x ) k1 = 0 2 n2 + k2 k2 2 [ kn2 + k2 ]q 2 2 ∞ x ∞ q22 n2 [ k2 ]q n1 + k1 k1 q22 n2 [ k2 ]q 2 [ n2 + k2 ]q 2 2 k2 = 0 2 x un2 , q2 ( y ) k1 q1 ∞ n2 + k2 k2 q22 n2 [ k2 ]q 2 [ n2 + k2 ]q 2 2 k2 = 0 2 y k2 q2 y k2 q2 n2 + k2 k2 y k2 q2 ve Lemma 3.2.1 (i) ve (iii) den q22 n2 y 2 ≤ M n1 ,n2 ( e02 ; q1 , q2 , x, y ) ≤ q22 n2 +1 y 2 + q22 n2 y [ n2 ]q 2 sonucu elde edilir. imdi Volkov [Volkov, 1957] tarafından verilen iki de i kenli fonksiyonlar için Korovkin teoremi verilecektir. Teorem 4.2.1(Volkov Teoremi): D, 2 de kapalı ve sınırlı bir bölge, C ( D ) , bu D bölgesinde tanımlı sürekli ve reel de erli f fonksiyonların kümesi ve Ln,m ( f ( t , s ) ; x, y ) , C ( D ) üzerinde tanımlı bir lineer pozitif operatörler dizisi olsun. f 0 = e00 ( t , s ) = 1 , f1 = e10 ( t , s ) = t , f 2 = e01 ( t , s ) = s f 3 = e20 ( t , s ) + e02 ( t , s ) = t 2 + s 2 olmak üzere ( Ln,m ) lineer pozitif operatörler dizisi Ln,m ( fi ) fi , i = 0,1, 2,3 ( n, m → ∞ ) ko ullarını sa lıyorsa bu durumda her f ∈ C ( D ) için D üzerinde ve 43 Ln,m ( f ) ( n, m → ∞ ) f, gerçeklenir [Volkov, 1957]. Teorem 4.2.1 den yararlanarak a a ıdaki sonuç verilebilir. Teorem 4.2.2: ( ) ( ) 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 olmak üzere q1,n1 ve q2,n2 dizileri, lim q1,n1n1 = 1 n1 →∞ , lim n1 →∞ 1 =0 [ n1 ]q 1,n1 n2 2, n2 lim q n2 →∞ =1 , lim n2 →∞ 1 [ n2 ]q (4.5) =0 1,n2 ( ( ko ullarını gerçekliyorsa, her f ∈ C ( I 2 ) için M n1 ,n2 f ; q1,n1 , q2, n2 , x, y )) operatörler dizisi I üzerinde f ( x, y ) ye düzgün yakınsaktır [Do ru ve Gupta, 2006]. spat: E 4.1 de verilen operatörlerin lineerli i ve Lemma 4.2.1 deki (iv) ve (v) den ( ) ( q1,2nn11 x 2 + q2,2 nn22 y 2 ≤ M n1 ,n2 e20 ; q1,n1 , q2, n2 , x, y + M n1 ,n2 e02 ; q1,n1 , q2,n2 , x, y ) 2 44 2 n1 +1 2 1, n1 ≤q x +q 2 n2 +1 2, n2 y + 2 q1,2 nn11 x [ n1 ]q 1,n1 + q2,2 nn22 y [ n2 ]q 2,n2 bulunur. n1 → ∞ ve n2 → ∞ için limit alınır ve E 4.5 kullanılırsa, sıkı tırma teoreminden ( M n1 ,n2 e20 + e02 ; q1,n1 , q2,n2 , x, y ) x2 + y2 elde edilir. Lemma 4.2.1 (i), (ii) ve (iii) den n1 → ∞ ve n2 → ∞ için limit alınır ve E 4.5 kullanılırsa M n1 ,n2 ( e00 ; q1 , q2 , x, y ) 1 M n1 , n2 ( e10 ; q1 , q 2 , x , y ) M n1 ,n2 ( e01 ; q1 , q2 , x, y ) x y elde edilir. Böylece Teorem 4.2.1 in hipotezleri gerçeklenir. Bu da ispatı tamamlar. Teorem 3.3.2, Teorem 3.3.4 ve Teorem 4.2.2 yardımıyla a a ıdaki yakla ım sonucu verilebilir. Sonuç 4.2.1: ( ) ( ) 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 olmak üzere q1,n1 ve q2,n2 dizileri, lim q1,n1n1 = c1 < 1, n1 →∞ lim q2,n2n2 = c2 < 1, n2 →∞ lim q1,n1 = 1 n1 →∞ lim q2,n2 = 1 n2 →∞ ko ullarını sa lasın. Bu durumda her f ∈ C ( I 2 ) için 45 lim M n1 ,n2 ( f ) − M ∞ ,∞ ( f ) n →∞ ( ) C I2 = 0, ( n1 , n2 → ∞ ) dır [Do ru ve Gupta, 2006]. 4.3. ki De i kenli q-Meyer-König ve Zeller Operatörlerinin Yakınsama Hızı Bu kısım da E 4.1 ile verilen operatörlerin yakla ım hızları iki de i kenli fonksiyonlar için verilen süreklilik modülü ve Lipschitz sınıfından fonksiyonlar yardımıyla incelenecektir. Tanım 4.3.1: δ1 > 0 , δ 2 > 0 ve f ∈ C ( I 2 ) olmak üzere, iki de i kenli fonksiyonlar için süreklilik modülü ω ( f ; δ1 , δ 2 ) = sup { f ( t , s ) − f ( x, y ) : ( t , s ) , ( x, y ) ∈ I 2 , t − x ≤ δ1 , s − y ≤ δ 2 } eklinde tanımlanır. E er f ∈ C ( I 2 ) ise, bu durumda δ1 → 0 ve δ 2 → 0 için ω ( f , δ1 , δ 2 ) → 0 oldu u açıktır. Ayrıca ω ( f ; δ1 , δ 2 ) nin monotonlu undan f ( t , s ) − f ( x, y ) ≤ ω ( f ; t − x , s − y ) 46 ≤ ω ( f ; δ1 , δ 2 ) t−x δ1 s− y +1 δ2 +1 (4.6) yazılabilir [Stancu, 1972], [Barbosu, 2000]. Teorem 4.3.1: ( ) ( ) 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 olmak üzere q1,n1 ve q2,n2 dizileri E 4.5 i gerçeklesin. Bu durumda ( ) M n1 ,n2 f ; q1, n1 , q2,n2 ,. − f ( ) C I2 ( ≤ 4ω f ; δ1,n1 , δ 2, n2 ) gerçeklenir. Burada δ1,n = (1 − q n1 1, n1 1 ) 2 A + 2 2 n1 1, n1 Aq [ n1 ]q 1 2 (1 − q ) ve δ 2,n2 = n2 2, n2 2 1,n1 A + 2 Aq 2 n2 2, n2 1 2 (4.7) [ n2 ]q 2,n2 dir [Do ru ve Gupta, 2006]. spat: ( x, y ) ∈ I 2 ( için M n1 ,n2 nin lineerli inden ) ( M n1 ,n2 f ; q1,n1 , q2,n2 , x, y − f ( x, y ) = M n1 ,n2 f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q1,n1 , q2,n2 , x, y ) (4.8) yazılabilir. E 4.8 de Lemma 4.1.1 (i) kullanılırsa ( ) ( ( M n1 ,n2 f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q1,n1 , q2,n2 , x, y = M n1 x M n2 y f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q2, n2 , x, y )) 47 = M n1 x ( y) un2 ,q2 ,n 2 ∞ f x, k2 = 0 q2,n2n2 [ k2 ]q − f ( x, y ) 2 ,n2 [ n2 + k2 ]q n2 + k2 2 ,n2 k2 y k2 q2,n2 (4.9) elde edilir. E 4.9 da M n1 x in lineerli i, Lemma 4.1.1 (ii) ve üçgen e itsizli i kullanılırsa ( M n1 , n2 f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q1, n1 , q2, n2 , x, y = un2 ,q2,n 2 = un2 ,q2,n 2 × ( y) ( y) ∞ k2 = 0 ∞ k2 = 0 n2 + k2 k2 × = M n1 ,n2 q2,n2n2 [ k2 ]q − f ( x, y ) ; q1,n1 , x, y 2,n2 [ n2 + k2 ]q 2,n2 1 ∞ q1,n1n1 [ k1 ]q f 1,n1 [ n1 + k1 ]q k1 = 0 , 1,n1 q2,n2n2 [ k2 ]q [ n2 + k2 ]q 2,n2 − f ( x, y ) 2,n2 n2 + k2 y k2 k2 q2,n2 n1 + k1 k1 x k1 q1,n1 y k2 q2 ,n2 2 n2 + k2 k2 f x, un1 ,q1,n ( x ) ≤ un1 , q1,n ( x ) un2 , q2 ,n 1 M n1 x ) ( y) ∞ ∞ q1,n1n1 [ k1 ]q f 1,n1 [ n1 + k1 ]q k1 = 0 k2 = 0 1,n1 , q2,n2n2 [ k2 ]q − f ( x, y ) 2 ,n2 [ n2 + k2 ]q 2 ,n2 n1 + k1 k1 q1,n1 x k1 y k2 q2,n2 ( f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q 1, n1 , q2,n2 , x, y ) (4.10) elde edilir. E 4.10 da E 4.6, M n1 ,n2 nin monotonlu u ve lineerli i, Lemma 4.1.1 (i), (ii), E 4.2 ve E 4.3.kullanılırsa M n1 ,n2 ( f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q 1, n1 ≤ ω ( f ; δ1 , δ 2 ) 1 δ1δ 2 , q2,n2 , x, y ( ) M n1 ,n2 t − x s − y ; q1,n1 , q2,n2 , x, y ) 48 + 1 δ1 ( = ω ( f ; δ1 , δ 2 ) + 1 δ1 + + δ1 1 δ2 1 δ1δ 2 ( 1 ( )) ( M n2 M n1 δ1δ 2 y M n1 x un2 ,q2,n 2 un1 ,q1,n ( x ) 1 x ) M n1 x M n2 y t − x s − y ; q2,n2 , x, y ( 1 ( M n1 , n2 s − y ; q1,n1 q2,n2 , x, y + 1 δ2 un2 ,q2,n 2 q2,n2n2 [ k2 ]q t−x [ n2 + k2 ]q n1 + k1 −x k1 1,n1 q2,n2n2 [ k2 ]q −y 2 ,n2 k2 = 0 n2 + k2 k2 2,n2 [ n1 + k1 ]q ∞ −y 2,n2 k2 = 0 1,n1 k1 = 0 )) ( M n1 x M n2 y s − y ; q2,n2 , x, y + 1 δ2 q1,n1n1 [ k1 ]q ∞ ( y) ( y) ∞ )) ( 1 M n2 y M n1 x t − x ; q1, n1 , x, y + = ω ( f ; δ1 , δ 2 ) 1 ) M n1 ,n2 t − x ; q1,n1 , q2,n2 , x, y + [ n2 + k2 ]q q2,n2 x k1 q1,n1 n2 + k2 y k2 + 1 k2 2 ,n2 y k2 q2,n2 bulunur. Burada M n1 x ve M n2 y nin lineerli i ve E 4.2 den M n1 ,n2 ( f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q 1, n1 , q2,n2 , x, y ≤ ω ( f ; δ1 , δ 2 ) ×un2 ,q2,n 2 + + 1 δ1 1 δ2 ( y) 1 δ1δ 2 1 un2 ,q2,n 2 un1 ,q1,n ( x ) 1 q2,n2n2 [ k2 ]q ∞ 2,n2 k2 = 0 un1 ,q1,n ( x ) ) [ n2 + k2 ]q 1,n1 k1 = 0 [ n1 + k1 ]q n2 + k2 −y q1,n1n1 [ k1 ]q k2 −x 1,n1 k1 = 0 [ n1 + k1 ]q ∞ k2 = 0 2,n2 [ n2 + k2 ]q 2,n2 −y n1 + k1 k1 x k1 q1,n1 y k2 q2 ,n2 n1 + k1 1,n1 q2,n2n2 [ k2 ]q −x 1,n1 2,n2 ∞ ( y) q1,n1n1 [ k1 ]q ∞ k1 ( x k1 M n2 y 1; q2,n2 , x, y q1,n1 n2 + k2 k2 y k2 q2,n2 ) 49 ( ) ×M n1 x 1; q1, n1 , x, y + 1 (4.11) elde edilir. E 4.11 de Pn1 ,k1 , q1,n ( x ) := un1 ,q1,n ( x ) 1 n1 + k1 k1 1 Pn2 , k2 ,q2,n 2 ( y ) := un ,q ( y ) 2 ( x k1 q1,n1 (4.12) n2 + k2 y k2 2,n2 k2 q2,n2 ) ( ) alınıp, M n1 x 1; q1,n1 , x, y = 1 , M n2 y 1; q2, n2 , x, y = 1 , E 4.2, E 4.3 ve Lemma 3.2.1 (i) kullanılırsa M n1 ,n2 ( f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q 1, n1 , q2,n2 , x, y ) ≤ ω ( f ; δ1 , δ 2 ) ∞ × k2 = 0 + 1 bulunur. δ1δ 2 q2,n2n2 [ k2 ]q δ2 q1,n1n1 [ k1 ] k1 = 0 [ n1 + k1 ] 2 − x Pn1 , k1 ,q1,n ( x ) q1,n 1 1 q1,n 1 ( y) 2,n2 ∞ q1,n1n1 [ k1 ]q 1,n1 δ1 k =0 [ n1 + k1 ]q 1 ∞ − y Pn2 ,k2 ,q2,n 2,n2 [ n2 + k2 ]q 1 + 1 − x Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) 1 1,n1 ∞ k2 = 0 q2,n2n2 [ k2 ]q 2,n2 [ n2 + k2 ]q 2,n2 − y Pn2 ,k2 ,q2,n 2 ( y ) +1 (4.13) 50 q1,n1n1 [ k1 ] [ n1 + k1 ] q1,n 1 q1,n1n1 [ k1 ] − x Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) = [ n1 + k1 ] 1 q1,n 1 q2,n2n2 [ k2 ]q 2 ,n2 [ n2 + k2 ]q − y Pn2 ,k2 ,q2,n 2 {P 1 ( x )} 2 1 n1 , k1 , q1,n1 q1,n 1 1 2 −y 2 ,n2 [ n2 + k2 ]q 2 ,n2 2 Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) −x q1,n 1 q2,n2n2 [ k2 ]q ( y) = 1 2 Pn2 ,k2 ,q2,n 2 ( y) 2 {P n2 , k2 , q2,n2 ( y )} 1 2 2 ,n2 oldu u göz önüne alınıp E 4.13 te Cauchy-Schwarz e itsizli i kullanılırsa M n1 ,n2 ( f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q 1, n1 ≤ ω ( f ; δ1 , δ 2 ) + δ1 1 δ2 2 Pn2 , k2 ,q2,n 2 ∞ k1 = 0 ∞ k2 = 0 ( y) −x [ n1 + k1 ]q [ k2 ]q [ n2 + k2 ]q q ∞ Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) 1 n2 2, n2 2,n2 −y Pn2 ,k2 ,q2,n 2 2 ( y) 2,n2 1 2 1,n1 −x 2 q2,n2n2 [ k2 ]q Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) 1 k1 = 0 2,n2 1 2 −y 2,n2 Pn2 ,k2 ,q2 ,n 2 ( y) 1 ∞ 1,n1 [ n2 + k2 ]q 1 2 2 q1,n1n1 [ k1 ]q [ n1 + k1 ]q 2 1,n1 k2 = 0 1 k2 = 0 + k1 = 0 1 2 1,n1 1 ∞ 1 δ1δ 2 Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) k1 = 0 × 1 ) q1,n1n1 [ k1 ]q ∞ 1 ∞ × , q2,n2 , x, y 2 Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) 2 1 ∞ k2 = 0 1 Pn2 ,k2 ,q2 ,n 2 ( y) 2 +1] (4.14) elde edilir. E 4.14 te Lemma 3.2.1 (i) ve 51 ϕn ,2 ( x ) = M n 1 1 ( ) ( ( t − x ) ; q1,n1 , x ≤ 1 − q1,n1 2 ) 2 x2 + xq1,2 nn11 [ n1 ]q 1,n1 ϕn ,2 ( y ) = M n 2 2 (( s − y ) ; q 2 2, n2 ) ( ) , y ≤ 1 − q2,n2 2 (4.15) yq2,2 nn22 y + 2 [ n2 ]q 2,n2 kullanılırsa M n1 ,n2 ( f ( t , s ) − f ( x, y ) ; q 1, n1 , q2,n2 , x, y M ( ( t − x ) ; q , x )} {M ( ( s − y ) ; q δδ { 1 ≤ ω ( f ; δ1 , δ 2 ) 2 n1 = ω ( f ; δ1 , δ 2 ) ≤ ω ( f ; δ1 , δ 2 ) 1 δ1 1 1, n1 1 δ1δ 2 1 2 + (1 − q ) 1, n1 x + 2 xq1,2 nn11 1 n2 2 + 1 {ϕ ( x )} δ 1 1 2 [ n1 ]q 1 2 n1 ,2 (1 − q ) 2 2, n2 + y + 2 1,n1 (1 − q ) 2 1, n1 x + 2 xq1,2 nn11 [ n1 ]q 1 2 + 1,n1 ,y 2 2 n2 ,2 2 2, n2 {M ( ( s − y ) ; q δ 1 2 n1 ,2 δ1δ 2 2 n2 {ϕ ( x )} {ϕ ( y )} 1 2 1, n1 {M ((t − x ) ; q , x )} δ 1 1 + 1 2 n1 1 2 + ) 1 δ2 (1 − q ) 2, n2 2 2, n2 1 δ2 1 ,y 2 )} 1 2 +1 {ϕ ( y )} 1 2 n2 ,2 1 yq2,2 nn22 [ n2 ]q y + 2 )} +1 2 2,n2 yq2,2 nn22 [ n2 ]q 1 2 +1 2,n2 (4.16) bulunur. E 4.8, E 4.16 ifadeleri birlikte dü ünülüp, ( x, y ) ∈ I 2 δ1 = δ1,n ve δ 2 = δ 2,n olacak ekilde E 4.7 deki gibi seçilirse 1 ( 2 ) M n1 ,n2 f ( t , s ) ; q1, n1 , q2,n2 − f ( ) C I2 ≤ 4ω ( f ; δ1 , δ 2 ) sonucu elde edilir ki, bu da ispatı tamamlar. Tanım 4.3.2: için maksimum alınır ve 52 0 < α ≤ 1 olmak üzere iki de i kenli fonksiyonlar için Lipschitz sınıfı LipM ( f ; α ) = f : f ( t , s ) − f ( x, y ) ≤ M (t − x ) + ( s − y ) 2 α 2 2 , ( t , s ) , ( x, y ) ∈ I 2 eklinde tanımlanır. Teorem 4.3.2: 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 olmak üzere (q ) ( q ) dizileri, ve 1,n1 2,n2 E 4.5 i gerçeklesin. E er f ∈ LipM ( f ; α ) ise, bu durumda dır. Burada δ1,n1 ve δ 2,n2 , E 4.7 de tanımlandı ı gibidir. spat: E 4.10 ve E 4.2 den ( ) M n1 ,n2 f ; q1,n1 , q2,n2 , x, y − f ( x, y ) ≤ ∞ ∞ f k1 = 0 k2 = 0 q1,n1n1 [ k1 ]q 1,n1 [ n1 + k1 ]q 1,n1 , q2,n2n2 [ k2 ]q 2,n2 [ n2 + k2 ]q 2,n2 ×Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) Pn2 ,k2 ,q2 ,n 1 yazılabilir. E f q1,n1n1 [ k1 ]q 1,n1 [ n1 + k1 ]q 4.17 deki e itsizli in sa ,y − f ( x, y ) 2 ( y) (4.17) tarafındaki mutlak de erli ifadenin içine terimi eklenip çıkartılıp, elde edilen mutlak de erli ifadede üçgen 1,n1 e itsizli i kullanılırsa 53 ( ) M n1 ,n2 f ; q1,n1 , q2,n2 , x, y − f ( x, y ) ≤ ∞ ∞ q1,n1n1 [ k1 ]q f , 1,n1 [ n1 + k1 ]q k1 = 0 k2 = 0 1,n1 q2,n2n2 [ k2 ]q 2,n2 [ n2 + k2 ]q 1 + ∞ k1 = 0 k2 = 0 f −f 1,n1 [ n1 + k1 ]q 2,n2 ×Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) Pn2 ,k2 ,q2,n ∞ q1,n1n1 [ k1 ]q 2 q1,n1n1 [ k1 ]q ,y 1,n1 ( y) , y − f ( x, y ) Pn1 , k1 ,q1,n ( x ) Pn2 ,k2 ,q2,n 1,n1 [ n1 + k1 ]q 1 2 ( y) 1,n1 (4.18) elde edilir. f ∈ LipM ( f , α ) oldu undan E 4.18 den ( ) M n1 ,n2 f ( t , s ) ; q1,n1 , q2,n2 , x, y − f ( x, y ) ≤ M ∞ q2,n2n2 [ k2 ]q ∞ 2 2,n2 [ n2 + k2 ]q k1 = 0 k2 = 0 1 +M 2 2 1,n1 [ n1 + k1 ]q 1 ( ) M n1 ,n2 f ( t , s ) ; q1,n1 , q2,n2 , x, y − f ( x, y ) α 2 −x 1, n1 × Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) Pn2 ,k2 ,q2,n E 4.19 düzenlenirse −y ( y) q1,n1n1 [ k1 ]q ∞ k1 = 0 k2 = 0 bulunur. 2 2,n2 × Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) Pn2 ,k2 ,q2,n ∞ α 2 ( y) (4.19) 54 ≤M ∞ k1 = 0 Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) 1 ∞ +M k2 = 0 Pn2 ,k2 ,q2 ,n 2 q2,n2n2 [ k2 ]q ∞ ( y) 2 −y 2,n2 [ n2 + k2 ]q k2 = 0 α 2 ( y) Pn2 ,k2 ,q2,n 2 2,n2 [ k1 ]q [ n1 + k1 ]q n1 1, n1 q ∞ k1 = 0 α 2 1,n1 2 Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) −x 1 1, n1 (4.20) bulunur. E q= 4.20 de Lemma 3.2.1 (i) kullanılıp 1 1 + = 1 olacak p q ekilde p = 2 seçilirse Hölder e itsizli inden 2 −α ( ) M n1 ,n2 f ( t , s ) ; q1,n1 , q2,n2 , x, y − f ( x, y ) ≤ ≤M 2 −α ∞ k1 = 0 +M Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) 2 1 ∞ k2 = 0 2 1,n1 ( y) 2 α 2 [ n1 + k1 ]q k1 = 0 2 −α Pn2 ,k2 ,q2,n q1,n1n1 [ k1 ]q ∞ 2 Pn1 ,k1 ,q1,n ( x ) −x 1 1,n1 q2,n2n2 [ k2 ]q ∞ 2, n2 [ n2 + k2 ]q k2 =0 α 2 −y Pn2 ,k2 , q2 ,n 2 2 ( y) 2, n2 (4.21) elde edilir. E 4.21 de E 4.12, E 4.15 ve Lemma 3.2.1 (i) göz önüne alınırsa ( ) M n1 ,n2 f ( t , s ) ; q1,n1 , q2,n2 , x, y − f ( x, y ) ( ((t − x) ; q , x )) ≤ M M n1 ( ( + M n2 α 2 2 1, n1 ( s − y ) ; q2,n2 , y 2 ∞ k1 = 0 )) α 2 −α Pn1 , k1 , q1,n ( x ) 2 1 2 ∞ k2 = 0 2 −α Pn2 ,k2 , q2 ,n 2 ( y) 2 2 α ve 55 ≤M (1 − q ) 2 1, n1 x + 2 xq1,2 nn11 α 2 +M [ n1 ]q 1,n1 (1 − q ) 2, n2 2 y + 2 yq2,2 nn22 α 2 [ n2 ]q 2,n2 elde edilir. Bu son e itsizlikte ( x, y ) ∈ I 2 için e itsizli in her iki tarafının maksimumu alınır ve δ1,n1 ve δ 2,n2 E 4.7 de verildi i gibi alınırsa ( ) M n1 ,n2 f ; q1,n1 , q2,n2 ,. − f ( ) C I2 ( ≤ M δ1,n1 α + δ 2,n2 α ) bulunur. Bu da ispatı tamamlar. Uyarı 4.3.1: ( ) ( ) 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 olmak üzere q1,n1 ve q2,n2 dizileri, E 4.5 i gerçekledi inden lim δ1,n1 = 0 ve lim δ 2,n2 = 0 dır. Böylece Teorem 4.3.1 ve Teorem 4.3.2 den f ∈ C ( I 2 ) için n1 →∞ n2 →∞ ( ) lim M n1 , n2 f ; q1,n1 , q2,n2 ,. − f n1 , n2 →∞ dır. ( ) C I2 =0 56 5. q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER N N GENEL B R A LES Bu bölümde E 3.1 de verilen operatörlerin genel bir ailesi verilerek, bu operatörlerin yakla ım özellikleri incelenecektir. 5.1. Ω n Operatörlerinin Olu turulması Tanım 5.1.1: n∈ ( a (t )) , t ∈ [ 0,1] ve 0 < an ( t ) ≤ 1 olmak üzere bir n fonksiyon dizisi verilsin. Her n ∈ , q ∈ ( 0,1] ve f ∈ C [ 0,1] için n Ωn (1 − q x ) ( f ; q, x ) = ∏ s s=0 eklinde tanımlanan Ω n ∞ k =0 f an ( q ) [ k ]q [ n + k ]q f (1) , operatörleri E n+k k x k , x ∈ [ 0,1) ise q (5.1) x = 1 ise 3.1 de verilen q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin bir genelle tirmesidir [Özarslan ve Duman, 2008]. Burada an ( q ) = 1 alınırsa Trif in tanımladı ı q-Meyer-König ve Zeller operatörü elde edilir [Trif, 2000]. an ( q ) = q n alınması durumunda ise, q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin farklı bir çe idi olan Do ru ve Duman tarafından tanımlanan E 3.1 de verilen operatörler elde edilir [Do ru ve Duman, 2006]. q = 1 alındı ında ise, bu operatörler E 1.2 de verilen Bernstein operatörlerine indirgenir [Cheney-Sharma,1964]. 57 5.2. Ω n Operatörlerinin Yakla ım Özellikleri lk olarak, Ω n operatörlerinin yakla ım özellikleri incelenirken kullanılacak olan a a ıdaki Lemma verilecektir. Lemma 5.2.1: i = 0,1, 2 için ei ( x ) = xi test fonksiyonu olmak üzere her x ∈ [ 0,1) ve n ∈ (i) Ωn ( e0 ( t ) ; q, x ) = 1 (ii) Ωn ( e1 ( t ) ; q, x ) = an ( q ) x (iii) a ( q ) x ≤ Ω n ( e2 ( t ) ; q, x ) ≤ qa ( q ) x + 2 n 2 2 n 2 an2 ( q ) x [ n]q dir [Özarslan ve Duman, 2008]. spat: n ∞ s =0 k =0 (i) Ω n ( e0 ( t ) ; q, x ) = ∏ (1 − q s x ) n+k k x k q olup E 2.9 dan ispat açıktır. n ∞ s =0 k =0 ii) Ω n ( e1 ( t ) ; q, x ) = ∏ (1 − q s x ) an ( q ) [ k ]q n + k [ n + k ]q k xk q için 58 n ∞ s=0 k =1 = ∏ (1 − q s x ) n = ∏ (1 − q s x ) s=0 an ( q ) [ k ]q [ n + k ]q ! k x [ n + k ]q [ k ]q ![ n ]q ! an ( q ) [ n + k − 1]q ! k −1 x x [ k − 1]q ![ n ]q ! k =1 ∞ n ∞ s=0 k =1 n ∞ s =0 k =0 = an ( q ) x∏ (1 − q s x ) = an ( q ) x∏ (1 − q s x ) n = an ( q ) x∏ (1 − q s x ) s=0 n + k − 1 k −1 x k −1 q n+k k x k q 1 n ∏ (1 − xq ) s s =0 = an ( q ) x iii) E 3.2 ve E 3.3 ten Lemma 3.2.1 (iii) dekine benzer i lemlerle ispat elde edilir. imdi Ω n operatörünün tanımında q ∈ ( 0,1] yerine 0 < qn ≤ 1 olmak üzere lim an ( qn ) = lim qn = 1 ve lim [ n ]q = ∞ (5.2) olacak ekilde bir ( qn ) dizisi seçilebilir. Gerçekten her t ∈ [ 0,1] ve n ∈ için an ( t ) = t n →∞ ve qn := 1 − n →∞ n →∞ n 1 alınırsa, qn ∈ ( 0,1] için an ( qn ) = qn olur. 2n ( qn ) dizisi E 5.2 yi gerçekler. Böylece q yerine ( qn ) dizisi alınarak ve Lemma 5.2.1 den lim Ω n ( ei ; qn ,.) − ei n →∞ C [0,1] = 0, i = 0,1, 2 (5.3) sonucu elde edilir. Bu durumda E 5.3 ve Korovkin teoreminden Ω n operatörleri için a a ıdaki yakla ım teoremi verilebilir [Özarslan ve Duman, 2008]. 59 Teorem 5.2.1: Her n ∈ için 0 < qn ≤ 1 olmak üzere ( qn ) dizisi E 5.2 yi gerçeklesin. Bu durumda her f ∈ C [ 0,1] için ( Ω n ( f ; qn ,.) ) dizisi [ 0,1] aralı ında f ye düzgün yakınsaktır [Özarslan ve Duman, 2008] . 5.3. Ω n Operatörleri çin Korovkin Yakla ımında Temel Bir Sonuç x ∈ [ 0, A] için Ω n operatöründe q yerine 0 < qn ≤ 1 ve lim an ( qn ) = d < 1, n →∞ lim qn = 1 n →∞ olacak ekilde bir ( qn ) dizisi seçilsin. Bu durumda x ∈ [ 0, A] için Ω n operatörler dizisinin düzgün yakınsaklı ı Teorem 3.3.2 de Do ru ve Gupta tarafından verilen Heping tipli bir teorem yardımıyla bu kısımda incelenecektir. Teorem 5.3.1: q ∈ ( 0,1] olmak üzere ( an ( q ) ) , ( 0,1] aralı ında azalan bir dizi olsun. E er f : [ 0, A] → + konveks ve artan bir fonksiyon ise, bu durumda x ∈ [ 0, A] için ( Ω n ( f ; q, x ) ) dizisi n ye göre artmayandır. spat: 60 Teorem 3.3.3 ün ispatında q n yerine an ( q ) alınırsa benzer i lemlerle ispat elde edilir. imdi Ω n operatörünün yakla ımı Do ru ve Gupta [Do ru ve Gupta, 2006] tarafından verilen Heping tipli bir teorem yardımıyla verilebilir. Teorem 5.3.2: Her n ∈ için qn , an ( qn ) ∈ ( 0,1] olmak üzere ( qn ) ve ( an ( qn ) ) dizileri için (i) ( an ( qn ) ) azalan bir dizi, (ii) lim an ( qn ) = d < 1 ve lim qn = 1 n →∞ n →∞ gerçeklensin. Bu durumda her f ∈ C [ 0, A] için lim Ω n ( f ) − Ω ∞ ( f ) C 0, A = 0 n →∞ [ ] dır. spat: Lemma 5.2.1 (i), (ii) ve (iii) den ( Ωn ( e1 ; qn , x ) ) dizisinin Ω∞ ( e1 ;1, x ) = dx e ve ( Ωn ( e2 ; qn , x ) ) dizisinin Ω∞ ( e2 ;1, x ) = d 2 x 2 ye C [ 0, A] içinde yakınsaklı ı elde edilir. Buradan Teorem 3.3.2 (i) sa lanır. Buna ek olarak Teorem 5.3.1 den Teorem 3.3.2 (ii) sa lanır. Böylece Teorem 3.3.2 den ispat tamamlanır. 5.4. Ω n Operatörlerinin Yakınsama Hızı 61 Bu kısımda süreklilik modülü ve Lipschitz sınıfından fonksiyonlar yardımıyla Ω n operatörlerinin yakınsama hızını veren teoremler verilecektir. Bu teoremlerin ispatları, Bölüm 3.4 deki teoremlerin ispatlarına benzer oldu undan verilmeyecektir. Teorem 5.4.1: x ∈ [ 0,1] olsun. Her n ∈ ve f ∈ C [ 0,1] için, Ω n ( f ; q, x ) − f ( x ) ≤ 2ω ( f ; δ n ( x, q ) ) sa lanır. Burada δ n ( x, q ) = 3 − 2an ( q ) − qa ( q ) x + 2 n 2 an2 ( q ) x 1 2 (5.4) [ n ]q dır [Özarslan ve Duman, 2008]. Teorem 5.4.2: x ∈ [ 0,1] olsun. Her n ∈ ve f ∈ LipM (α ) için Ω n ( f ; q, x ) − f ( x ) ≤ M δ nα ( x, q ) gerçeklenir. Burada δ n ( x, q ) E 5.4 te tanımlandı ı gibidir [Özarslan ve Duman, 2008]. Uyarı 5.4.1: E 5.2 yi sa layan bir ( qn ) dizisi verilsin. E er Teorem 5.4.1 ve Teorem 5.4.2 de q = qn alınırsa, bu durumda lim δ n ( x, qn ) = 0 olur. Bu da lim Ω n ( f ; qn , x ) = f ( x ) olmasını garanti n →∞ n →∞ 62 eder. Böylece Teorem 5.4.1 ve Teorem 5.4.2, ( Ωn ( f ; qn , x ) ) operatörler dizisinin f ( x ) e yakınsama hızını verir [Özarslan ve Duman, 2008]. 5.5. Ω n Operatörlerinin r-yinci Basamaktan Genelle tirilmesi ∪ {0} ve f ( 0 ) ( x ) = f ( x ) olmak üzere C ( r ) [ 0,1] ile r-yinci mertebeden Bu bölümde, r ∈ türevleri, [ 0,1] f ( ), r aralı ında sürekli olan reel de erli tüm fonksiyonların uzayı gösterilecektir. Tanım 5.5.1: Kirov ve Popava [Kirov ve Popava, 1993] ya benzer metot ile Ωn ( f ; q, x ) lineer pozitif operatörlerinin r-yinci basamaktan genelle tirmesi n Ω n ,r ( f ; q, x ) = ∏ (1 − q x ) s s=0 ∞ r f (i) k =0 i =0 (ξ ( q ) ) eklinde tanımlanır. Burada ξ n ,k ( q ) := n ,k n+k k an ( q ) [ k ]q [ n + k ]q ( x − ξ ( q )) x i n ,k q , f ∈ C( k i! r) [ 0,1] ve (5.5) x ∈ [ 0,1) dır. E er x = 1 ise, Ωn ,r ( f ; q,1) := f (1) olarak tanımlanır. q ∈ ( 0,1] ve n ∈ r = 0 alınırsa, Ωn ,0 ( f ; q, x ) = Ω n ( f ; q, x ) olmak üzere her f ∈ C [ 0,1] ve x ∈ [ 0,1] için E 5.5 te 63 elde edilir. imdi de Ωn , r ( f ; q, x ) operatörleri için a a ıdaki yakla ım teoremi verilebilir. Teorem 5.5.1: n∈ ∪ {0} ve x ∈ [ 0,1] olsun. Bu durumda f ( r ) ∈ LipM (α ) olacak ekildeki her , r∈ f ∈ C ( r ) [ 0,1] için Ω n , r ( f ; q, x ) − f ( x ) ≤ M α B (α , r ) Ω ( H ; q, x ) ( r − 1)!(α + r ) n dır. Burada her x, t ∈ [ 0,1] için H ( t ) = x − t α +r ve B (α , r ) , Beta fonksiyonudur [Özarslan ve Duman, 2008]. spat: x = 1 için açıktır. x ∈ [ 0,1) oldu u kabul edilsin. E 5.5 ten n f ( x ) − Ω n ,r ( f ; q, x ) = ∏ (1 − q x ) ∞ s s =0 n+k k × f ( x) − k =0 r f (i ) i =0 (ξ ( q ) ) n,k ( x − ξ ( q )) i n,k i! xk (5.6) q yazılabilir. Taylor integral formülünden f ( x) = r k =0 f( k) (β ) k! ( x − β ) 1 1 − t r −1 (x − β ) + ( ) ( r − 1)! 0 r k f( r) ( β ) + t ( x − β ) − f (r) ( β ) dt 64 dir. Burada β := ξ n ,k ( q ) dir. r f ( x) − f (i ) i =0 ( x − ξ ( q )) = ( x − ξ ( q )) i (ξ n , k ( q ) ) n,k r n ,k ( r − 1)! i! f( r) (ξ n,k 1 (1 − t ) r −1 × 0 ( q ) + t ( x − ξ n , k ( q ) ) ) − f ( r ) (ξ n , k ( q ) ) dt (5.7) r bulunur. f ( ) ∈ LipM (α ) oldu undan f( r) (ξ n,k ( q ) + t ( x − ξ n ,k ( q ) ) ) − f ( r ) (ξ n ,k ( q ) ) ≤ Μ ξ n ,k ( q ) + t ( x − ξ n ,k ( q ) ) − ξ n , k ( q ) = Mt α x − ξ n ,k ( q ) α α (5.8) yazılabilir. E 5.8, E 5.7 de kullanılıp, Beta fonksiyonun 1 (1 − t ) t dt = B (1 + α , r ) = r −1 α 0 α α +r B (α , r ) tanımı kullanılırsa f ( x) − r i =0 f (i ) (ξ ( q ) ) n,k ( x − ξ ( q )) i n,k i! ≤ M α B (α , r ) ( r − 1)!(α + r ) x − ξ n ,k ( q ) r +α (5.9) elde edilir. E 5.6 ve E 5.9 birlikte dü ünüldü ünde n f ( x ) − Ω n ,r ( f ; q, x ) ≤ ∏ (1 − q s x ) s =0 = ∞ k =0 M α B (α , r ) r +α x − ξn,k ( q ) ( r − 1)!(α + r ) M α B (α , r ) Ω ( H ; q, x ) ( r − 1)!(α + r ) n n+k k xk q 65 elde edilir ki, bu da istenilendir. Teorem 5.5.2 deki H fonksiyonu C [ 0,1] e aittir. H ( x ) = 0 dır. Di er taraftan her x, t ∈ [ 0,1] r∈ ∪ {0} ve α ∈ ( 0,1] için H (t ) − H ( x ) = t − x t − x ≤ t − x r α α oldu undan H ∈ Lip1 (α ) dır. Böylece Teorem 5.4.1, Teorem 5.4.2 ve Teorem 5.5.1 den a a ıdaki sonuçlar elde edilir. Sonuç 5.5.1: x ∈ [ 0,1] , r ∈ ∪ {0} olsun. Bu durumda f ( r ) ∈ LipM (α ) olacak ekildeki her f ∈ C ( r ) [ 0,1] için Ω n , r ( f ; q, x ) − f ( x ) ≤ 2 M α B (α , r ) ω ( H , δ n ( x, q ) ) ( r − 1)!(α + r ) dır. Burada δ n ( x, q ) , E 5.4 ile verilir [Özarslan ve Duman, 2008]. Sonuç 5.5.2: x ∈ [ 0,1] ve r ∈ ∪ {0} olsun. Bu durumda f ( r ) ∈ LipM (α ) olacak ekilde her f ∈ C ( r ) [ 0,1] için Ω n , r ( f ; q, x ) − f ( x ) ≤ M α B (α , r ) α δ ( x, q ) ( r − 1)!(α + r ) n dır [Özarslan ve Duman, 2008]. 66 Sonuç olarak, n ∈ ve 0 < qn ≤ 1 için ( qn ) dizisi E 5.2 yi sa lasın. Burada E 5.5 de verilen Ωn , r ( f ; q, x ) operatörlerinin tanımında q ∈ ( 0,1] yerine ( qn ) dizisi alınarak Sonuç 5.5.1 den (ya da Sonuç 5.5.2 den) ( Ω n , r ( f ; qn , x ) ) operatörler dizisinin [ 0,1] kapalı aralı ında f’ ye düzgün yakınsaklı ı elde edilir.. 67 KENL q-MEYER-KÖN G VE ZELLER OPERATÖRLER N N GENEL 6. K DE B R A LES Bu bölümde E 5.1 de verilen q-Meyer-König ve Zeller operatörlerinin genel bir ailesinin iki de i kenli bir genelle tirmesi olan Ωn1 ,n2 operatörleri tanımlanarak, bu operatörlerin yakla ım özellikleri incelenecektir. 6.1. Ωn1 ,n2 Operatörlerinin Olu turulması Bu kısımda E 5.1 de verilen operatörlerin iki de i kenli bir genelle tirmesi Barbosu nun tekni inden yararlanılarak in a edilecektir [Barbosu, 2000]. Tanım 6.1.1: 0 < A < 1 için I 2 = [ 0, A] × [ 0, A] = [ 0, A] olsun. f ∈ C ( I 2 ) ve 0 < q1 , q2 ≤ 1 için E 5.1 de 2 verilen operatörlerin iki de i kenli ifadesi n1 n2 Ω n1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) = ∏ (1 − q1 x ) ∏ (1 − q2 s2 y ) s1 = 0 × n1 + k1 k1 n2 + k2 q1 k2 s1 s2 = 0 ∞ f k1 = 0 k2 = 0 x k1 y k2 an1 ( q1 ) [ k1 ]q an2 ( q2 ) [ k2 ]q 1 2 , [ n1 + k1 ]q [ n2 + k2 ]q 1 2 (6.1) q2 eklinde tanımlanır. Burada t ∈ [ 0,1] ve n ∈ E ∞ için 0 < an ( t ) ≤ 1 dir. 6.1 de verilen operatörlerin lineer ve pozitif oldu u açıktır. q1 = q2 = 1 ve an1 ( q1 ) = an2 ( q2 ) = 1 alınırsa klasik Meyer-König ve Zeller operatörlerinin Stancu tipli genellemesi elde edilir [Stancu, 1972]. an1 ( q1 ) = q1n1 ve an2 ( q2 ) = q2 n2 alınması durumunda ise Do ru ve Gupta tarafından tanımlanan ve E 4.1 de verilen iki de i kenli q-Meyer-König ve Zeller operatörleri elde edilir [Do ru ve Gupta, 2006]. 68 imdi E 6.1 de verilen operatörlerin yakla ım özellikleri incelenirken kullanılacak olan bir Lemma verilebilir. Lemma 6.1.1: ( ) ( f ; q , x, y ) ) (i) Ω n1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) = Ω n1 x Ω n2 y ( f ; q2 , x, y ) ( (ii) Ω n1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) = Ω n2 y Ω n1 x 1 e itlikleri sa lanır. Burada Ω n1 x n1 ( f ; q1 , x, y ) = ∏ (1 − q1s x ) ∞ f 1 s1 = 0 k1 = 0 n2 ∞ an1 ( q1 ) [ k1 ]q [ n1 + k1 ]q 1 n1 + k1 k1 ,y 1 x k1 q1 ve Ω n2 y ( f ; q2 , x, y ) = ∏ (1 − q2 s2 y ) s2 = 0 k2 = 0 f x, an2 ( q2 ) [ k2 ]q [ n2 + k2 ]q 2 2 n2 + k2 k2 eklinde tanımlanır. spat: Lemma 4.1.1 in ispatına benzer ekilde kolayca yapılabilir. y k2 q2 69 6.2. Ωn1 ,n2 Operatörlerinin Yakla ım Özellikleri Lemma 6.2.1: eij : I 2 → I , eij ( t , s ) = t i s j iki boyutlu test fonksiyonu olmak üzere, E 6.1 de verilen operatörler için a a ıdaki sonuçlar sa lanır. (i) Ωn1 ,n2 ( e00 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) = 1 (ii) Ωn1 ,n2 ( e10 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) = an1 ( q1 ) x (iii) Ωn1 ,n2 ( e01 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) = an2 ( q2 ) y (iv) an1 2 ( q1 ) x 2 ≤ Ω n1 ,n2 ( e20 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) ≤ q1an1 2 ( q1 ) x 2 + an1 2 ( q1 ) x [ n1 ]q 1 (v) an2 2 ( q2 ) y 2 ≤ Ω n1 ,n2 ( e02 ( t , s ) ; q1 , q2 , x, y ) ≤ q2 an2 2 ( q2 ) y 2 + an2 2 ( q2 ) y [ n2 ]q 2 spat: Lemma 4.2.1 in ispatındaki yöntemle kolayca elde edilir. Teorem 6.2.1: ( ) ( ( ) ( q ) , ( a ( q )) ) 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 ve 0 < an1 q1,n1 , an2 q2, n2 ≤ 1 olacak ekildeki q1,n1 , ( ( )) ve an2 q2,n2 lim q2,n2 n2 →∞ ( ) = lim a ( q ) = 1, n1 →∞ n2 →∞ n1 dizileri için lim q1, n1 = lim an1 q1,n1 = 1, n1 →∞ 2, n2 n2 2, n2 lim [ n1 ]q n1 →∞ =∞ 1,n1 lim [ n2 ]q n2 →∞ 2, n2 =∞ (6.2) 1, n1 70 ( ( ko ulları gerçeklenirse, bu durumda f ∈ C ( I 2 ) için Ω n1 ,n2 f ; q1,n1 , q2, n2 , x, y )) operatörler dizisi I 2 üzerinde f ( x, y ) ye düzgün yakınsaktır. spat: Lemma 6.2.1 (iv) ve (v) den an1 2 ( q1 ) x 2 + an2 2 ( q2 ) y 2 ≤ Ω n1 ,n2 ( e20 ; q1 , q2 , x, y ) + Ω n1 ,n2 ( e02 ; q1 , q2 , x, y ) ≤ q1an1 ( q1 ) x + 2 2 an1 2 ( q1 ) x [ n1 ]q + q2 an2 1 2 ( q2 ) y 2 + an2 2 ( q2 ) y [ n2 ]q 2 elde edilir. n1 → ∞ ve n2 → ∞ için limit alınır ve E 6.2 kullanılırsa, sıkı tırma teoreminden ( Ω n1 , n2 e20 + e02 ; q1,n1 , q2, n2 , x, y ) x2 + y 2 bulunur. Lemma 6.2.1 de (i), (ii) ve (iii) ifadelerinde n1 → ∞ ve n2 → ∞ için limit alınır ve E 6.2 kullanılırsa ( (e (e ) , x, y ) , x, y ) Ω n1 ,n2 e00 ; q1,n1 , q2,n2 , x, y 1 Ω n1 ,n2 x Ω n1 ,n2 10 ; q1,n1 , q2,n2 01 ; q1,n1 , q2,n2 y elde edilir. Böylece Teorem 4.2.1 den ispat tamamlanır. Teorem 5.3.2 ve Teorem 6.2.1 yardımıyla a a ıdaki Heping tipli yakla ım sonucu verilebilir. 71 Sonuç 6.2.1: ( ) ( ) ( ) ( q ) , ( a ( q )) 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 ve 0 < an1 q1,n1 , an2 q2, n2 ≤ 1 olacak ekildeki q1,n1 , ( ( )) ve an2 q2,n2 lim an2 n2 →∞ ( ) (q ) = e 2, n2 n1 1, n1 dizileri için lim an1 q1,n1 = e1 < 1, n1 →∞ 2, n2 2 lim q1,n1 = 1 n1 →∞ < 1, lim q2,n2 = 1 n2 →∞ ko ulları sa lansın. Bu durumda her f ∈ C ( I 2 ) için lim Ω n1 ,n2 ( f ) − Ω∞ ,∞ ( f ) n1 , n2 →∞ ( ) C I2 =0 dır. 6.3. Ωn1 ,n2 Operatörlerinin Yakınsama Hızı Bu kısımda E 6.1 de verilen operatörün yakla ım hızları, iki de i kenli fonksiyonlar için tanımlanan süreklilik modülü ve Lipschitz sınıfından fonksiyonlar yardımıyla verilecektir. Bu kısımdaki teoremlerin ispatları Bölüm 4 de verilen ispatlara benzer oldu undan, teoremler ispatsız olarak verilecektir. Teorem 6.3.1: 72 ( ) ( ( ) ( q ) , ( a ( q )) ) 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 ve 0 < an1 q1,n1 , an2 q2, n2 ≤ 1 olacak ekildeki q1, n1 , ( ( )) ve an2 q2,n2 ( n1 2, n2 1, n1 dizileri için E 6.2 gerçeklensin. Bu durumda her f ∈ C ( I 2 ) için ) Ω n1 ,n2 f ; q1,n1 , q2,n2 ,. − f ( ) C I2 ( ( ) )) ( ≤ 4ω f , δ1,n1 q1,n1 , δ 2,n2 q2,n2 dir. Burada δ1,n ( q1,n ) = 1 ( ) ( ) 3 − 2an1 q1, n1 − q1,n1 an1 q1,n1 1 2 A + 2 ( ) an1 2 q1,n1 A 1 2 [ n1 ]q 1,n1 δ 2,n ( q2, n ) = 2 ( ) ( 3 − 2an2 q2,n2 − q2,n2 an2 2 q2,n2 2 ) A2 + an2 2 (q ) A 1 (6.3) 2 2, n2 [ n2 ]q 2 ,n2 dir. Teorem 6.3.2: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ) ve 0 < q1,n1 , q2, n2 ≤ 1 ve 0 < an1 q1,n1 , an2 q2,n2 ≤ 1 olacak ekildeki q1,n1 , q2,n2 , an1 q1,n1 ( a ( q )) n2 2, n2 ( dizileri için E 6.2 gerçeklensin. E er f ∈ LipM ( f ; α ) ise, bu durumda ) Ωn1 ,n2 f ; q1,n1 , q2,n2 ,. − f ( ) C I2 ( ≤ M δ1,n1 α + δ 2,n2 α ) gerçeklenir. Burada δ1,n1 ve δ 2,n2 E 6.3 te verildi i gibidir. Uyarı 6.3.1: Teorem 6.3.1 ve Teorem 6.3.2 deki δ1,n1 ve δ 2,n2 için 73 ( ) ( ) lim δ1,n1 q1,n1 = 0 ve lim δ 2,n2 q2, n2 = 0 n1 →∞ n2 →∞ oldu undan ( ) lim Ω n1 ,n2 f ; q1,n1 , q2,n2 ,. − f n1 , n2 →∞ ( ) C I2 =0 dır. 6.4. Ω n1 , n2 Operatörlerinin r-yinci Basamaktan Bir Genelle tirilmesi Bu bölümde r ∈ ∪ {0} olmak üzere, C ( r ) ( I 2 ) ile I 2 de r-yinci mertebeden sürekli kısmi türevlenebilir f fonksiyonlarının uzayı gösterilecektir. Tanım 6.4.1: f ∈ C ( r ) ( I 2 ) olmak üzere Ω n1 , n2 operatörlerinin r-inci basamaktan genelle tirmesi a a ıdaki ekilde tanımlanır: n1 n2 Ω n1 ,n2 ,r ( f ; q1 , q2 , x, y ) = ∏ (1 − q1s1 x )∏ (1 − q2s2 y ) s1 = 0 s2 = 0 ∞ ∞ n1 + k1 n2 + k2 k1 k2 k1 = 0 k2 = 0 q1 ( × K r , ξ ( q ),ξ ( q ) x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) , y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) ( n1 ,k1 1 n2 ,k2 2 ) Burada ξ n1 ,k1 ( q1 ) = an1 ( q1 ) [ k1 ]q [ n1 + k1 ]q 1 , ξ n2 ,k2 ( q2 ) = 1 an2 ( q2 ) [ k2 ]q [ n2 + k2 ]q 2 x k1 y k2 q2 ) (6.4) , 2 r 1 h K r , ξ ( q ),ξ ( q ) x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) , y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) = f xi y j ξ n1 ,k1 ( q1 ) , ξ n2 ,k2 ( q2 ) ( n1 ,k1 1 n2 ,k2 2 ) h=0 i + j =h h ! j ( ) × x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) ( i y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) j (6.5) ) 74 ve f xi y j ile f nin kısmi türevleri gösterilir, yani f xi y j := ∂r f ( x, y ) dir. r = 0 için ∂x i ∂y j Ωn1 ,n2 ,0 ( f ; q1 , q2 , x, y ) = Ωn1 ,n2 ( f ; q1 , q2 , x, y ) dir. imdi de ( u1 , u2 ) bir birim vektör ve v > 0 olmak üzere ( x − ξ ( q ) , y − ξ ( q )) = v (u , u ) n1 , k1 1 n2 , k2 2 1 (6.6) 2 ve ( F ( v ) = f ξ n1 ,k1 ( q1 ) + vu1 , ξ n2 ,k2 ( q2 ) + vu2 ( ( ) ) ( = f ξ n1 ,k1 ( q1 ) + x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) , ξ n2 ,k2 ( q2 ) + y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) = f ( x, y ) )) (6.7) olsun. 6.6 dan F ( v ) fonksiyonunun v = 0 daki Taylor formülü f ( x, y ) fonksiyonunun E ( x, y ) = (ξ n ,k ( q1 ) , ξ n ,k ( q2 ) ) 1 r∈ F( r) 1 2 2 noktasındaki Taylor formülüne kar ılık gelir. Buna ek olarak ∪ {0} için F ( v ) nin r-yinci mertebeden türevi (v) = r i + j =r j ( ) f xi y j ξ n1 ,k1 ( q1 ) + vu1 , ξ n2 ,k2 ( q2 ) + vu2 u1i u2j eklinde yazılabilir [Halilov ve ark, 2006]. E 6.5, E 6.6 ve E 6.7 den a a ıdaki sonuç elde edilir. Teorem 6.4.1: (6.8) 75 r∈ ∪ {0} , 0 < α ≤ 1 , M > 0 , f ∈ C ( r ) ( I 2 ) ve F ( r ) ( v ) ∈ LipM (α ) olsun. Bu durumda Ω n1 , n2 ,r ( f ; q1 , q2 ,.) − f ( ) C I2 ≤ M α B (α , r ) Ω ( K ( t , s ) ; q1 , q2 ,.) − f 2 C( I ) (α + r )( r − 1)! n1 ,n2 (6.9) gerçeklenir. Burada F ( r) (v) , E 6.8 de verilmi tir ve B (α , r ) Beta fonksiyonudur. Ayrıca ( t , s ) ∈ I 2 için K ( t , s ) = ( t − x, s − y ) α +r (6.10) olup, K ∈ C ( I 2 ) dir. spat: E 6.4 ve E 6.5 ten n1 ( f ( x, y ) − Ω n1 ,n2 ,r ( f ; q1 , q2 , x, y ) = ∏ 1 − q1s1 x s1 = 0 n2 )∏ (1 − q y ) s2 = 0 s2 2 ∞ n1 + k1 ∞ k1 = 0 k2 = 0 k1 n2 + k2 q1 k2 q2 × x k1 y k2 × f ( x, y ) − h 1 f xi y j ξ n1 ,k1 ( q1 ) , ξ n2 ,k2 ( q2 ) h =0 h ! i + j = h j r × x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) ( i y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) j ) (6.11) yazılabilir. imdi, iki de i kenli fonksiyonlar için Taylor kalan formülü göz önüne alınırsa 76 ( f ( x, y ) − K r , ξ ( q ),ξ ( q ) x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) , y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) ( n1 ,k1 1 n2 ,k2 2 ) = 1 h 1 ( r − 1)! 0 i + j =h j ( x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) i ( ) ) j y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) ( × f xi y j ξ n1 ,k1 ( q1 ) + t x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) , ξ n2 ,k2 ( q2 ) + t y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) ) ) (1 − t ) r −1 dt (6.12) elde edilir. E 6.5, E 6.6 ve E 6.7 hesaba katılarak E 6.12 a a ıdaki gibi yeniden düzenlenebilir: F (v) − 1 1 (h) vr r −1 F ( 0) vh = F ( r ) ( tv ) − F ( r ) ( 0 ) (1 − t ) dt ( r − 1)! 0 h=0 h ! r E 6.5, E 6.12 ve E 6.13 ten ve F ( r) ( v ) ∈ LipM (α ) (6.13) olmasından r 1 ( h) f ( x, y ) − K r , ξ ( q ),ξ ( q ) x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) , y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) = F ( v ) − F ( 0) vh ( n1 ,k1 1 n2 ,k2 2 ) h =0 h ! ( ≤ v 1 ( r − 1)! 0 ≤M elde edilir. r v F( α +r ( r − 1)! ) r) ( tv ) − F ( r ) ( 0 ) (1 − t ) r −1 dt B (α + 1, r ) = Mα α +r B (α , r ) v ( r − 1)!(α + r ) = Mα B (α , r ) x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) , y − ξ n2 , k2 ( q2 ) ( r − 1)!(α + r ) ( ) α +r (6.14) 77 E 6.14 ve E 6.11 birlikte dü ünülürse f ( x, y ) − Ω n1 ,n2 ,r ( f ; q1 , q2 , x, y ) n1 ( ≤ ∏ 1 − q1s1 x s1 = 0 × = n2 )∏ (1 − q y ) s2 2 s2 = 0 ∞ ∞ k1 = 0 k2 = 0 n1 + k1 n2 + k2 k1 k2 q1 M α B (α , r ) x − ξ n1 ,k1 ( q1 ) , y − ξ n2 ,k2 ( q2 ) ( r − 1)!(α + r ) ( ) x k1 y k2 q2 α +r M α B (α , r ) Ω ( K ( t , s ) ; q1 , q2 ,.) ( r − 1)!(α + r ) n1 ,n2 (6.15) yazılabilir. E 6.15 te her iki tarafın mutlak de erini alıp, ( x, y ) ∈ I 2 için maksimum alınırsa E 6.9 elde edilir ve ispat tamamlanır. Uyarı 6.4.1: E 6.10 daki K ∈ C ( I 2 ) fonksiyonu için K ( x, y ) = 0 dır. Volkov teoreminden lim Ω n1 ,n2 ( K ( t , s ) ; q1 , q2 ,.) n1 , n2 →∞ ( ) C I2 =0 oldu undan lim Ω n1 ,n2 ,r ( f ; q1 , q2 ,.) − f n1 , n2 →∞ ( ) C I2 =0 elde edilir. Sonuç 6.4.1: f ∈ C ( I 2 ) ve F ( r) ( v ) ∈ LipM (α ) olsun. Bu durumda 78 ( ) Ω n1 ,n2 ,r f ; q1,n1 , q2,n2 ,. − f ( ) C I 2 ≤ 4 M α B (α , r ) ω K ; δ1,n1 , δ 2,n2 (α + r )( r − 1)! ( ) r e itsizli i gerçeklenir. Burada F ( ) ( v ) , E 6.7 de; K ( t , s ) , E 6.9 da; δ1,n1 ve δ 2,n2 , E 6.3 te verilmi tir. Sonuç 6.4.2: f ∈ C ( I 2 ) ve F ( r ) ( v ) ∈ LipM (α ) olsun. E K ( t , s ) ∈ Lip {2 A } ( 2 r 2 ( f ;α ) olması durumunda ) {2 A } ≤ Ω n1 , n2 ,r f ; q1,n1 , q2,n2 ,. − f 2 ( ) C I2 r 2 6.4.6 da verilen K ( t , s ) fonksiyonu için M α B (α , r ) (α + r )( r − 1)! {δ α 1, n1 + δ 2,α n2 e itsizli i gerçeklenir. Burada δ1,n1 ve δ 2,n2 , E 6.3 te verilmi tir. } 79 KAYNAKLAR Altomare, F., Campiti, M., “Korovkin-type approximation theory and its applications”, Walter de Gruyter, Berlin, 448,487-491(1994). Andrews, G.E., Askey, R., Roy, R., “Special functions”, Cambridge Univ Press, Cambridge, 245(1999). Barbosu, D.,” Some generalized bivariate Bernstein operators”, Math. Notes (Miskolc), 1:310, (2000). Bayraktar, M.,” Fonksiyonel Analiz”, Gazi Kitabevi, Ankara, 85-86 (2006). Bleimann, G., Butzer, P.L., Hahn, L.,” A Bernstein-type operator approximatin continuous functions on the semi-axis”, Nederl. Akad. Wetensch. Indag. Math, 19:255-262(1980). Cheney, E.W., Sharma, ”A. Bernstein power series”, Canad. J. Math., 16:241-252(1964). Do ru, O., Duman, O., “Statistical approximation of Meyer-König and Zeller operators based on the q-integers”, Publ.Math. Debrecen, 68:199-214(2006). Do ru, O., Gupta, V., “Korovkin Type approximation properties of bivariate q-Meyer-König and Zeller operators”, Calcolo, 43:51-63(2006). Goodman, T.N.T., Oruç, H.,Phillips, G.M., “Convexcity and generalized Bernstein polynomials”, Proc. Edinburgh Math. Soc., 42(2):179-190(2006). Halilov, H., Hasano lu, A., Can, M., “Yüksek Matematik 2. Basım”, Literatür Yayıncılık, stanbul, 760-763(2006). Heping, W., “Korovkin-type theorem and application”, J.Approx.Theory, 132:258264(2005). Hacısaliho lu, H., Haciyev, A.,”Lineer Pozitif Operatör Dizisinin Yakınsaklı ı”, A.Ü.F.F. Döner Sermaye letmesi Yayınları No:31, Ankara, 10-11, 18-19(1995). Kirov, G., Popova, L., “A generalization of the linear positive operators”, Math Balkanica, 7:62-149(1993). Lorentz, G.G., “Bernstein Polynomials”, Univ. of Toronto Press, Toronto, 5-6(1953). Meyer König, W.K., “Bernsteinsche Potenzreihen”, Studia. Math, 19:89-94(1960). Özarslan, M.A., Duman, O., “Approximation theorems by Meyer-König and Zeller type operators”, Chaos Solition and Fractals(article in press,accepted 11February 2008), 16(2008). 80 Phillips, G.M., “On generalized Bernstein polynomials”, Numerical analysis. River Edge,NJ: World Sci. Publ., 263-269(1996). Stancu, D.D., “A new class of uniform approximatin polynomial operators in two and several variables”, Proceedings of the conferece on constructive theory of functions., Budapest:Akademiai Kiado, 443-445(1972). Terzio lu, T., “Fonksiyonel Analizin Yöntemleri”, Matematik Vakfı Yayın No:9, Ankara, 9799(1998). Trif, T., “Meyer-König and Zeller operators based on the q-integers”, Numer. Theor. Approx., 29:221-229(2000). Volkov, V.I., “On the convergence of sequence of linear positive operators in the space of continuous functions of two variables”, (Russian) Dokl. Akad. Nauk. SSSR (N.S.), 115:1719(1957). 81 ÖZGEÇM Ki isel Bilgiler Soyadı, adı : YILDIZ, Esma Uyru u : T.C. Do um Tarihi ve Yeri : 1981 Ni de e-mail : esmayildiz@gazi.edu.tr E itim Derece E itim Birimi Lisans Ankara Hacettepe Üniversitesi Mezuniyet Tarihi 2005 E itim Fakültesi Ortaö retim Fen ve Matematik AlanlarıMatematik E itimi (Tezsiz Yüksek Lisans) Lise Ni de Anadolu Ö retmen Lisesi (Yabancı Dil A ırlıklı) Ara tırma Görevlisi Gazi Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Matematik Bölümü Yabancı Dil Almanca, ngilizce Burs 1999 82 TÜB TAK Yurt çi Yüksek Lisans Bursu