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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

\ 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

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

 

 

 

 

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 ~


 

 

 

 

 

 

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)?>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[=

,

 

 

 

 

 

 

 

 

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

-