Файл: Стернин, Б. Ю. Квазиэллиптические уравнения в бесконечном цилиндре [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 102

Скачиваний: 0

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

полюсов для любых (конечных)

чисел

d.

и

<=* '

. Поскольку

функция

-

решение,

принадлежащее

пространству

Нз,Г,*. Со) , то

она иожет

быть

записана

в виде

( 5 . 2 ) . Приме­

няя теперь

теорему Коши о вычетах мы можем написать, что

 

оЧ»’о>°

 

 

 

JL ’-HO*

v L r , i ) ~ - v k . -

- C o°

 

 

 

 

ЩЛг.

 

 

 

 

 

ct-LO°

d tt'A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j(6 .2)

T S 7

] e- f V f « i L V J i4 j Г с

J

oi -u’ А

 

 

 

Ы■-( А

 

+ Ухѵ-

2Г теі

е ~ ' ^ ft С & Ц ? )

f

 

 

кЪ*Ък.

где А - достаточно большое положительное число. Докажем, что интегралы

oi 'іСPt

J

о ^

А .- ± о * .

 

Рассмотрим, например, первый интеграл, распространенный

по

интервалу ( d '+t’ А , <*'-і А ) . Он является функцией.

(

V I ±/А ):

= J е-

.

d і і А

 

- 50


Докажем, чтофункция frCXi t,A) стремится к нулю при

Д - *

. Дня этого оценим соответствующую норму

(при

фиксированном

)•

 

 

 

 

 

 

 

 

МА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

f

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц П - II J t f M f C V J l

 

(7 .2 )

 

Ц «Mut

 

 

 

 

 

 

 

 

Правая чаоть неравенства

(7 ,2 )

оценивается интегралом

 

 

 

^"U'A

 

 

 

 

 

jL^t'А-

%

 

СОші I 1DJ Li)№ ( d i

«s cvM( J II

Hi)

где

C0 K *t

не

зависит от

А

,

 

 

 

 

 

Рассмотрим теперь семейство

интегралов

 

 

 

6

•< Г сЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

II

 

 

 

 

 

 

 

( 8 . 2 )

 

f f t i A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку

функция

Ъ ч ( ѣ )

регулярна

в полуполосе

«*-

к

R e

2

* и

f

 

 

 

 

 

 

■ таи кан

 

И Ь ^ С Ѵ ^ Ѵ ] /

 

 

во всяком случае

квадратично оуммируема на

каждом луче

^

с

- 51 -


б ,

го интегралы ( 8 . 2 ) сходятся

 

6Ч.0 <>»

 

\

И Ъ~'С^)

Н

* cd^yfr

 

 

( 9 . 2 )

 

О* СА

 

 

 

 

 

 

г д е п о с т о я н н у ю

Ся н і -і

можно в ы б р а т ь

н е з а в и с я щ е й от

б " .

П р о и н т е г р и р о в а в н е р а в е н с т в о ( 9 . 2 ) п о о т р е з к у

j ы ? - Л

 

 

ОІ. <

3 < ОI f

^

п о Л.У 1-И Л/

 

 

 

d Чс-'А

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

^

 

^

|і ъ$С~ч ()г .I )f d

 

 

 

 

(1 0 .2 )

С^Чи'А

 

в-сСЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

'В этом месте мы воспользовались неотрицательностью

числа 9

-

показателя

пространства

И s,

f, <*

С ^ )

, Это огра­

ничение является существенным (по крайней мере по временному

переменному і

для получения

асимптотического разложения.

Разумеется,

можно ввести нормы произвольного вещественного

порядка по пространственным переменным х

и неотрицательного

порядка

по

переменному

t

и в таких

нормах доказать

и однознач­

ную разрешимость, и асимптотическое разложение. Однако, можно по-; іЧ казать, что решение бесконечно-дифференцируемо по пространствен-^

ным переменным при бесконечно гладких правых частях^даже если

1

оно априорно является распределением над пространством финитных

 

гладких функций. Поэтому, чтобы не

усложнять изложение

мы не

 

стали вводить новых пространств., а

просто предположили,

что у?о.

 

- 52


Здесь t=-6-t.C'T)

( <5

фиксировано)

, С - S-t С'Т-1

f

(«Г фиксировано). По теореме Фубини в двойном интеграле

(1 0 .2 )

можно поменять

порядок

интегрирования

 

6 -tL'OO

оі'ч.с’Л

 

 

 

 

 

 

j

f

II

t

r ' o

 

 

 

6*4.t fir

d-t

iM

 

 

 

 

 

 

откуда следует,

что

по

некоторой

яодпоследовательнвсти

И*

внутренний

интеграл

 

 

 

 

 

^ -t t К

 

 

 

 

 

 

 

j

II D '! ( 2) f c & u

 

- г о

 

Утверждение доказано.

Совершенно аналогично показывается, что

оіч'А

 

 

 

\ е- і і ъ ч О ) f - О Ы * ------

> О

Перейдем теперь

к вычислению вычетов в правой части равен­

ства ( 6 . 2 ) .

 

 

 

Вычислим произвольное слагаемое:

- і'Ь

 

 

с е л е

 

 

 

Очевидно,

для этого достаточно

вычислить вычет-оператор

в произвольной

точке

£ = -5 *, :

 

- 53 -


ь ъ і с i h ъ - ' С Ѵ ^Ъи.

 

Поскольку

'Ь’Ч 2 .) -

мероморфная операторнозначная

функция,

то в

окрестности своего

полюса

Н -

2 t

кратности t k

она

разла­

гается в сходящийся ряд Лорана

 

 

 

 

 

 

 

Р - ,

( г - ъ cj

-f в-і

 

Ro + .

 

( I I .2)

Здесь

операторы

R._xK

p, 1

R0

 

суть

ограниченные

опера­

торы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ft. t i c , - . Р.

н S - Ш (

X

) -

н ‘( Ѵ

 

 

причем операторы, стоящие при отрицательных степенях в разложе­ нии ( I I . 2)

В..

 

( X ) - * Н ‘(Х)

суть конечномерные

операторы.

 

Вычет ыероморфной

операторнозначной функции е ^ ']) '(ъ)

в полюсе кратности

t ic

есть

оператор

, Сц-І

- Ъ і

ы

 

 

 

е

У ' ( è ) ( 2 - - * - )

Раскрывая эту производную по формуле Лейбница и используя разложение ( І 1 . 2 )л вы пфіучаем

- 5k -