Постоя́нная Чебышёва, числовая характеристика τ = τ ( E ) \tau=\tau(E) τ = τ ( E ) компактного множества E E E на комплексной плоскости , употребляемая в теории наилучшего приближения .
Пусть K n K_n K n – класс всех многочленов вида
p n ( z ) = z n + c 1 z n − 1 + … + c n p_n(z)=z^n+c_1 z^{n-1}+\ldots+c_n p n ( z ) = z n + c 1 z n − 1 + … + c n степени n n n и пусть
M ( p n ) = max { ∣ p n ( z ) ∣ : z ∈ E } , m n = inf { M ( p n ) : p n ∈ K n } , τ n = m n n . \begin{gathered}
M\left(p_n\right)=\max \left\{\left|p_n(z)\right|: z \in E\right\}, \\
m_n=\inf \left\{M\left(p_n\right): p_n \in K_n\right\}, \quad \tau_n=\sqrt[n]{m_n}.
\end{gathered} M ( p n ) = max { ∣ p n ( z ) ∣ : z ∈ E } , m n = inf { M ( p n ) : p n ∈ K n } , τ n = n m n . Существует многочлен t n ( z ) ∈ K n t_n(z) \in K_n t n ( z ) ∈ K n , для которого M ( t n ) = m n M\left(t_n\right)= m_n M ( t n ) = m n , он называется многочленом Чебышёва для E E E . Кроме того, существует предел
lim n → ∞ τ n = τ , \lim _{n \rightarrow \infty} \tau_n=\tau, n → ∞ lim τ n = τ , который и называется постоянной Чебышёва для E E E .
Если ограничиться классом K ~ n \tilde{K}_n K ~ n всех многочленов
p ~ n ( z ) = z n + … + c ~ n , \tilde{p}_n(z)=z^n+\ldots+\tilde{c}_n, p ~ n ( z ) = z n + … + c ~ n , нули которых расположены на E E E , то получают соответствующие величины m ~ n \tilde{m}_n m ~ n , τ ~ n \tilde{\tau}_n τ ~ n , τ ~ \tilde{\tau} τ ~ и многочлен t ~ n ( z ) \tilde{t}_n(z) t ~ n ( z ) (он также называется многочленом Чебышёва) такой, что M ( t ~ n ) = m ~ r l M\left(\tilde{t}_n\right)=\tilde{m}_{r l} M ( t ~ n ) = m ~ r l .
Известно, что τ = τ ~ = C ( E ) = d \tau=\tilde{\tau}=C(E)=d τ = τ ~ = C ( E ) = d , где C ( E ) C(E) C ( E ) – ёмкость компакта E E E , d d d – его трансфинитный диаметр (см., например, Голузин. 1966 ).
Понятие постоянной Чебышёва обобщается для компактов E E E в многомерном евклидовом пространстве R m \mathbb{R}^m R m , m ⩾ 2 m \geqslant 2 m ⩾ 2 , исходя из теории потенциала . Пусть для точек x ∈ R m x \in \mathbb{R}^m x ∈ R m
H ( ∣ x ∣ ) = { ln 1 ∣ x ∣ при m = 2 , 1 ∣ x ∣ m − 2 при m ⩾ 3 H(|x|)=\left\{\begin{aligned}
&\ln \frac{1}{|x|}\, \text { при }\, m=2, \\
&\frac{1}{|x|^{m-2}}\, \text { при }\, m \geqslant 3
\end{aligned}\right. H ( ∣ x ∣ ) = ⎩ ⎨ ⎧ ln ∣ x ∣ 1 при m = 2 , ∣ x ∣ m − 2 1 при m ⩾ 3 – фундаментальное решение уравнения Лапласа и для набора ( x j ) j = 1 n ⊂ E \left(x_j\right)_{j=1}^n \subset E ( x j ) j = 1 n ⊂ E пусть
σ n ( E ) = sup { min { 1 n ∑ i = 1 n H ( ∣ x − x j ∣ ) : x ∈ E } : ( x j ) j = 1 n ⊂ E } . \sigma_n(E)=\sup \left\{\min \left\{\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n H\left(\left|x-x_j\right|\right): x \in E\right\}:
\left(x_j\right)_{j=1}^n \subset E\right\} . σ n ( E ) = sup { min { n 1 i = 1 ∑ n H ( ∣ x − x j ∣ ) : x ∈ E } : ( x j ) j = 1 n ⊂ E } . Тогда при m = 2 m=2 m = 2 получают равенство
τ = τ ~ = C ( E ) = exp ( − lim n → ∞ σ n ( E ) ) , \tau=\tilde{\tau}=C(E)=\exp \left(-\lim _{n \rightarrow \infty} \sigma_n(E)\right), τ = τ ~ = C ( E ) = exp ( − n → ∞ lim σ n ( E ) ) , а при m ⩾ 3 m \geqslant 3 m ⩾ 3 принимают (Карлесон. 1971 )
τ = C ( E ) = 1 lim n → ∞ σ n ( E ) . \tau=C(E)=\frac{1}{\lim _{n \rightarrow \infty} \sigma_n(E)}. τ = C ( E ) = lim n → ∞ σ n ( E ) 1 .
Соломенцев Евгений Дмитриевич . Первая публикация: Математическая энциклопедия под ред. И. М. Виноградова, 1985.