Файл: Постникова Л.П. Тауберова теория с приложениями к аналитической теории чисел учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.08.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
|
\ u k r l U ) - |
|
u M ± £ l ~ 7 |
l - ) T - |
|
||||||
Это неравенство |
показывает, |
что ряд |
|
|
|
|
|||||
|
|
Il-с |
|
|
|
|
|
СО, 1 1 |
|
||
сходится равномерно и абсолютно на отрезке |
, т . е . мы име |
||||||||||
ем равномерно |
на [О, |
Т] |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
lim |
UnU) |
= U H). |
|
|
|
|||
Переходя в |
|
|
а-г |
со |
|
|
|
|
|
|
|
соотношепии |
|
|
с» |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИаЛе)=1(і)і-іип(і-*)*(і)с{і |
|
|
(2) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
IL И) |
|
|
к пределу |
при /1. га, |
видим, |
что функция |
удовлетворяет |
|||||||
уравнению ( I ) . |
|
|
|
|
Ll(i) |
|
|
на отрезке Г. С, Т] . |
|||
.Заметим, |
что функция |
ограничена |
|||||||||
Докажем единственность решения. Пусть îrH) |
другое решение |
||||||||||
уравнения |
( I ) . Мы имеем |
, |
|
|
|
|
|
||||
|
ii(t)- |
fUy-litLW-VUWt-qdi. |
|
|
• |
||||||
Откуда |
|
|
|
|
'с |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
\ll(t) |
- Г(і)\ |
é |
с\\іШ)-Ѵ(і)\сіі |
• |
|
|||||
Положим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Очевидно, |
.-t'(t) |
& О И |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
l i t ) |
£ С J |
£(i)di |
|
|
|
(4) |
|||
Обозначим |
через |
:ІІ{~/!'СІ |
максимум фунмции |
£(4) |
на отрезке |
||||||
[ С , 1/£С |
} |
пусть это значение |
достигается при і |
= f- . |
|||||||
Из (4) следует |
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- I2T ~
|
|
"о |
|
|
|
|
л |
|
|
|
Неравенство |
M |
|
(g?) |
^ |
тЛіітгс) |
может иметь |
место только |
|||
если |
|
|
|
, |
. |
. , |
і |
|
|
|
Итак, |
|
|
^ |
О |
на |
/ О, */о |
С J , Неравенство |
(4) мокло |
||
теперь написать в |
виде |
|
|
|
|
|
S l |
|||
Обозначив |
>ізрез |
Si ( Vû) |
максимум функции |
на |
отрезке |
|||||
[УаС |
\/С |
]> |
|
повторим рассуждения и получим, |
что |
Отрезок [0,Т] можно покрыть непересекающимися отрезками, длины которых не превосходят [ С ] , поэтому, продолжая описанный выше тхщѳсс тассувдений, мы получим, что
на ІО,Т] |
, т . е . |
- ѴЩ. |
|
иШ |
|
Теорема |
доказана. |
|
В дальнейшем нам потребуются некоторые вспомогательные предложения, относящиеся к свойствам решений уравнения восстанов
ления. |
|
. |
0 и |
¥(4) ^ |
С на отрезке C&j Т] , |
Лемма |
I . Если / |
|
|||
то н решение |
уравнения |
( I ) |
Щі) |
обладал1 |
свойством, что |
Доказательство. В самом деле, формулы (2) показывают, чтов условия •f(-è)?0 я Ч1(і)?>0 имеат следствием, что лри любом п на отрезке Ю,71
Значит,
UU) |
= Urn- |
it M |
• |
|
|
.Цемма 2. Пуота» |
Ч'Ц} непрерылнаа фуніщи... Ьчатг. |
урарягизд |
|||
ІП'і) |
= 1 + j |
ii'J |
-*)'•{:г. |
, |
( ь , |
- 122 -
является дифференцируемой L функцией и производная этого решения il'(-t) удовлетворяет уравнению
(6)
Доказательство. Будем решать методом последовательных приближений уравнение (5) и уравнение
iL |
[ и * а - 4 ) * ( Ы і . |
(6' ) |
Будем выписывать эти последовательные приближения в двух парал лельных столбцах, причём приближения к решению уравнения ( 5 ) будем нумеровать с нуля, а приближения к решению уравнения (б1 ) будем выписывать с единицы:
Ült,-L U) =
Мы видим, что все U/L(l) , il = 1,2,3, . . . являются дифференцируемыми функциями (здесь используется условие непрерыв
ности функции 4.L-S) |
. Для всякого |
П. = 0 , 1 , 2 , . . . |
||
Заметим, что |
|
|
|
|
и далее |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
U'fh.i-t)--ила)Ч'(і) |
+ J u,i |
C i - i ) |
4d)cLi |
|
t |
|
|
|
|
• ^'.\) ï J |
u'Ji |
-s)чШ* |
-•: |
u^d). |
- 123 -
Сравним ряда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Os |
|
|
|
|
|
|
|
il (t) = Ii, Li) + У {ütl.rLLi) |
- |
U/L |
И)) |
|
|||||||
и |
|
|
|
|
|
"" L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Il -i |
|
|
|
|
|
|
Мы видам, что |
второй |
ряд получается почленным |
дифференцированием |
|||||||||
первого. Кроме |
|
того, |
второй ряд равномерно сходится. По теореме |
|||||||||
о дифференцировании |
рядов |
мы заключаем, |
|
что |
Ц. (I) является диф |
|||||||
ференцируемой |
функцией |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Леша |
доказана. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мы будем |
заниматься |
вопросом об асимптотическом |
поведении |
||||||||
рѳшвняЗ уравнения |
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ü(i) |
|
= 1 + yil(t-i)4(S)cLi |
|
(5) |
|||||
при i |
о* , |
Докажем одну |
из |
простейших |
|
теорем, относящихся к |
||||||
этому |
вопросу. |
|
|
|
^(1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Теорема. |
Пусть |
непрерывная |
|
и неотрицательная на |
|||||||
положительной |
полупрямой функция, |
такая |
что |
|
|
|||||||
|
|
|
J |
|
я:и)dt |
- |
<: |
|
|
|
(7) |
|
|
|
|
ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
|
t ' Ш ' й ' г |
= / / 1 , |
|
^ J |
|
(8) |
||
Обозначим через |
II (t/ |
|
решение |
уравнения восстановления |
(5). |
|||||||
Пра |
7 - * о* |
имеет |
место асимптотическое |
соотношение |
|
t'a
Доказауельс'гьи. Яа основании леммн 2 ш можем утверждать, что Фуътатяя il Ci), являющаяся решением уравнения (5), является дифференцируемой и её проказодная -U.'(i) удовлетворяет уравне нию
# 7 ' і Л - 777) г j |
; ; v , V u |
(s) |
124 »
По лемме I в |
силу того, |
что |
Чііі) |
г |
О , |
имеем |
|
|
||||
|
Докажем, |
что |
интеграл |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
о |
и'(х)е~ |
|
|
du |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
сходится при |
і |
> 0 |
. Для этого обратимся к итерационному про |
|||||||||
цессу |
решения уравнения |
(6). |
В силѵ условия (7) |
при любом -J у О |
||||||||
Ѵч имеем при |
і |
>Q |
|
i |
t |
< £ . |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
L |
и[=Lï |
, |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
i |
al |
= L |
|
|
|
|
|
|
|
Таким |
образом, |
при |
С |
любом |
ti |
и |
; У О |
|
|
|||
Но на |
10:Т] |
|
i l п |
(X) |
|
равномерно |
стремится к |
ùtaCx) |
. |
|||
Значит, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как и'(X) О ,то с ростом 7' интеграл не убывает и
Um, J u'(*)е~Md* |
- j |
а'(у9е'Ллаа |
T-~ со 0 |
р |
|
Ö |
|
|
существует. |
|
|
Перейдём в уравнении (6) к преобразованию Далласа. По тео
реме о свёртке при і > О |
|
|
|
|
I и' - і ч + i t |
'L |
а '. |
откуда |
- 125 |
- |
|
|
|