Файл: Кахан, Ж. -П. Случайные функциональные ряды.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 115

Скачиваний: 0

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

220

ГЛАВА XII

Если lim(p(r)/cr(r))=oo, то последовательность г„ можно

г-*1

выбрать так, чтобы правая часть неравенства (23) стре­ милась к бесконечности. Тогда из неравенства (23) будет следовать, что F обладает свойством неограни­ ченной расходимости на циклическом множестве, кото­ рое состоит из окружностей | г | = г„.

Чтобы закончить доказательство, мы должны пока­

зать, что предположение

lim (ajYti

log п) — оо

влечет

lim(р(г)/а(г)) = оо.

 

 

 

П->оо

 

 

 

 

 

 

 

Удобно

снова

 

воспользоваться по-

г-»1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следовательностью

Si = (

2

 

 

a 2 ,Y/ 2 >

Имеем

 

 

 

 

/==о

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о{г) = о(Ъ

/ / " 2 V 2

/ )

 

(r-+D

 

 

(применяя неравенство

треугольника к (22)) и

 

 

 

 

 

 

lim

- 4 т =

°о .

 

 

 

 

 

 

 

/->оо /22 '

 

lim р (г)/р (г 4 ) <

оо, то по-

Поэтому

а 4 ) = о (р (г)).

 

Если

 

 

 

 

 

 

 

 

г->!

 

 

 

 

 

лучаем

lim (р (г4 )/ог4 )) == оо, что мы и должны

были до-

казать.

Если же lim (р ( г У о ^ г 4 ) ) =

оо, то, применяя не-

равенство Шварца

к (22), будем

иметь

 

 

 

 

 

а2 (г) — О (|« а\п?г2^

 

=

О (р'" ( г ) ) .

 

 

Легко

проверить,

что

lim (p2 (r)/p"'(r)) =

оо, и поэтому

 

 

 

 

 

г-> I

oo. На этом

 

 

 

снова

имеем lim(p(r)/<r(r)) =

заканчивается

 

 

г->1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

доказательство теоремы

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

F обладает

свойством

неограниченной

расхо­

димости

на некотором множестве,

то из теоремы

Руш'е

следует,

что F п. н. принимает

 

каждое значение. В ка­

честве

следствия из теоремы

7

 

получается

 

 



ГАУССОВСКИЕ РЯДЫ ТЕЙЛОРА

221

Т е о р е м а 8. Если

lim (а„/|//гlogп) — оо, то F п. н.

принимает каждое

 

/1->оо

значение.

комплексное

Отметим,

что

ни теорема 6,

ни теорема 7 не при­

менимы, если an=Yn.

За исключением этого случая,

при ап=*па

ситуация

вполне определена, если речь идет

о неограниченной

расходимости

или о сильной суще­

ственной расходимости; некоторые дополнения можно

найти в упр. 3 и 4.

Напротив, теорема 8 отнюдь не

является удовлетворительной

и у нас нет никаких идей

о том, заполняет ли

множество

значений функции F

п. н. всю плоскость, если ап

= па,

1/2 < а ^ 1/2.

 

7.

Упражнения

00

 

 

 

 

1. Пусть 2 а

= 0 0 1 и

пусть \in — последовательность

положительных

мер полной

массы

1, сосредоточенных

в круге | г | <

1 и таких, что их носители скапливаются

у границы.

Докажите,

что найдется такая

последова­

тельность

случайных

подмножеств

круга

| z | < l , что

lim ц я ( £ „ ) =

1/3, а

 

 

 

Л-»оо

 

 

 

 

 

 

 

lim

inf | F(z) | =

оо.

 

(Доказательство то же, что и в упр. 4 на стр. 183—184.)

2. Обобщите теоремы 2, 5 и 7, заменив условия на коэффициенты ап условиями на последовательность

Q J S / = O °

И si — 0{\);

2~lkSj

убывает при некотором

k>o

и 25/"'<°° ;

VW=o(si).)

 

 

 

 

со

3.

Дайте

оценку

сверху

для 2Y" r " П Р И Yi =

 

 

 

 

о

= 0(rtMog»(l/tt)) ( а > - 1).


222 ГЛАВА XII

4. Пусть

F(z) =

^inaZnzn

 

( а >

—1/2).

Определите

 

 

о

 

 

 

 

 

 

две такие функции <р(г) и

гр (г),

что

 

 

п. н. ф (г) =

О (min | F (reil)

|)

и

max | F (re11)

| =

 

 

 

 

 

 

=

0(а|,(г)) (г - *1) .

(Методы

те л<е,

что и

в

п.п.

5

и

6;

 

•«-(т^Г^-гЬГО

 

 

 

 

 

 

оо

 

 

 

 

 

 

5.

Пусть опять F(z)

=

^anZnzn.

Вычислите

8(1)

и

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

1

г

F'(relQ)

.

 

 

 

 

 

 

 

2я" J " T T v T

 

 

 

Дайте

оценку

снизу для

Р ( / ^ 1 ) .

 

 

 

 

(Воспользуйтесь

упр. 3 на

стр. 201.

Полагая р(г,

9 ) =

=

0 0

 

 

 

 

 

оо

 

 

 

 

 

2 а ^ е " * 8

и ст (г,

0) =

2

n a ' r V ,

будем

иметь

у

т =

g < r ' °)

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

;

р ( г . О )

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х(Т*\ = Х*(Г\ Л- _!_

Г 1 Р (г. 0) g (г, 8) — р (г, 6) а (г, 0) |г

 

 

 

J

p«(r,

0)

2

(л, 0) -

| р (г, в) |2 )

 

 

о

6. Докажите следующий аналог теоремы 5: если последовательность S/ возрастает, последовательность

2~lkSj убывает при некотором k > 0, s2/ = 0(s/) (j-*• оо)

оо

и - 2 l/(s y V 7 ) < 0 0 , то Т7 обладает свойством неограни­ ченной расходимости на каждом радиусе. Заметим, что предположения удовлетворяются при a „ = « - 1 / 2 ( l o g n ) l / 2 + E ,

е > 0 . •• . •

к

 

( Воспользуйтесь неравенствами

и

2 2 ' s / < 2 w

\

/=1

 

s\ + s\+ . . .

+^>k8l)


Г л а в а XIII

ГАУССОВСКИЕ РЯДЫ ФУРЬЕ

1.Введение

Вэтой главе мы рассматриваем случайный тригоно­ метрический ряд

 

 

 

оо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2о

an{Xncosnt

 

- j - Yn sinnt),

(1)

где

X0, Y0, Xu

Yit

 

действительная

нормальная

последовательность. Так как при замене

множителя ап

на | ап | ряд (1) преобразуется в подобный ряд,

то можно

предполагать,

что

а „ ^ 0 .

Ряд

(1)

можно

записать

в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 a n R e ( Z n e ' n ' ) ,

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

где

Zn = Xn

— iYn

 

комплексная

последовательность.

Назовем ряд

(1)

 

или

(2)

действительным

 

гауссовским

тригонометрическим

рядом.

 

 

 

 

 

Если сп (п=...,

 

1,0,1, ... ) — комплексная после­

довательность,

a Z„ ( « = . . . , — 1 , 0,

1, . . . ) —комплекс­

ная

нормальная последовательность,

то случайный ряд

 

 

 

 

 

 

2 cnZneint

 

 

 

 

(3)

 

 

 

 

 

 

— то

 

 

 

 

 

называется

комплексным

гауссовским

тригонометриче­

ским

рядом.

Мы

снова

можем

предполагать,

что с „ ^ 0 .

Если

записать

ряд

(3)

в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оо

 

 

 

 

 

 

 

 

c0Z0

+

2

{cnZneinl

+

c_„Z_„e-'"'•).

 

то его действительная и мнимая части будут подобными действительными г'ауссовскими тригонометрическими