
книги / Функциональный анализ
..pdf§ 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ ОБОБЩЕННЫХ ФУНКЦИЙ |
501 |
из |
л и <г£; А — целые |
аналитические, причем |
|
|
||||||||||
|
| <р (z) | < С |
ехр |
__ |
а |
X 1/a |
+ |
i - р |
Bey |'-P |
|
|||||
|
|
т |
|
Л |
|
|
||||||||
|
z = X + iy |
|
_+ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ПриР=1 |
эти функции аналитичны в полосе \у\< 1/В е, |
причем |
||||||||||||
|
|
|ф(г)|<Сехр(+ |
- j | |
)(1 — Веу)~\ |
|
|||||||||
Если В\> В |
и |
А{> А, |
|
то существует |
непрерывное |
вложе |
||||||||
ние |
So, а |
So. л',> |
а |
если |
В \> В , A i< A , |
то |
вложение |
&а’,а ~* |
||||||
|
о n |
|
есть непрерывное |
вложение |
В |
Q р |
||||||||
|
Всегда |
So, а -* &а,л- |
||||||||||||
Пространства |
типа & определяются так: |
|
|
|
||||||||||
|
|
#%+ = |
lim |
ind Jfa, л, |
a> 0 , |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
В->ОО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л->о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гг8==Н т |
рг |
|
гг£3, |
Р>о, |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
В->0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л ->оо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S’a, - |
— |
Пт |
pr lim ind S’a'.A, |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
А->ОО |
В->ОО |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
« t t = |
Пт |
ind |
|
Пт рг #«, л» |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
В->ОО |
|
Л-> ОО |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
<?fa, + = |
lim pr lim ind S’a, л> |
a > 0, |
p> 0, |
|
||||||||
|
|
|
|
в->о л->o |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
S’a, += |
lim ind lim pr Sa, A>a > 0, |
0 > 0. |
|
|||||||||
|
|
|
|
Л->0 |
|
B~>0 |
|
|
|
|
|
|
||
Здесь lim ind — индуктивный |
предел |
пространств |
(см. |
гл. II, |
||||||||||
§ 1, |
п. 2), |
а lim рг — проективный |
предел. |
|
|
|
на S, |
|||||||
В определении пространств типа S надо заменить S |
||||||||||||||
lim ind на |
lim ind, а limpr |
|
на limpr. |
|
|
|
|
|
||||||
Л->0 |
|
Л->оо |
|
Л-> оо |
|
|
л ->о |
есть соотношения, выражае |
||||||
Между пространствами типа S |
||||||||||||||
мые схемой: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Здесь стрелка означает вложение. Аналогичная |
схема |
имеет |
||||||||||||
место для пространств типа S. |
|
|
|
|
|
|
Пространства типа S нетривиальны в следующих случаях:
а) |
S„+: |
если |
исключая случаи а = 0, Р = 1 и |
а = 1, |
Р = |
0; |
|
§ 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ ОБОБЩЕННЫХ ФУНКЦИЙ |
503 |
2) Сохранить знак наверху и поменять его внизу; если при этом получатся разные знаки, то добавить сверху знак Д, а если одинаковые знаки, то сверху не писать ничего. Например,
с(+)
Чтобы получить пространство Ф для пространства типа S, надо поменять местами а и р вместе со знаками. Например,
оР+ |
oCt— |
оР+ |
|
r»Ct+ |
Оа- ~ |
ор+, |
Ъа+= |
|
|
Аналогичное правило верно |
для |
пространств, сопряженных |
||
с пространствами типа 5. |
|
|
|
|
Чтобы получить пространство Ф для пространств Ф типа £Р, надо:
1) Поменять местами индексы и знаки, заменив после этого знаки на обратные.
2)Заменить V на А и обратно.
3)Перейти к сопряженному пространству.
Например, при |
р ^ 1 имеем: |
~ ($£:)*.
Таким образом, система пространств S и & и их сопряжен ных замкнута относительно перехода к пространствам преоб разований Фурье, пространствам мультипликаторов и свертывателей.
Л и т е р а т у р а : [13], [308].
3. Предельные случаи пространств типа S и S . Наряду с пространствами типов S и ё вводятся их предельные случаи.
Через |
обозначают |
банахово |
пространство с нормой |
|||
|
II ф II — sup (| х | + |
l)-ft |
|
|
||
|
х, q |
|
|
|
|
|
а через е й , |
а — пространство с нормой |
|
|
|||
|
IIФ11= |
sup |
е ~ 1А (*) | ф</> (*) | |
|
|
|
|
|
х, |/Г<<7 |
’ |
|
|
|
и через 8% — с нормой |
|
|
|
|
|
|
|
IIФII= sup (1*1+ 1)-*|ф</>(лг)|. |
|
||||
|
x.\l\<q |
|
|
|
|
|
Аналогично определяются |
пространства |
S(k)B, |
а, 5$). |
|||
Беря индуктивные пределы при k - * o o t 4-»-0, |
В ~ * о о |
и проек |
504 ГЛ. X. ОБОБЩЕННЫЕ ФУНКЦИИ
тивные пределы при q —►оо, А —►оо, В -> 0, получают про странства
= |
lim |
ind гг?& |
|
k->oo, В-+ ОО |
|
<2?а—= |
Пт |
рГ |
|
q, А->оо |
|
<$= lim pr lim ind |
||
|
q->oo |
k->oo |
и т. д. Беря индуктивные пределы при Л -> оо, В оо и проек тивные пределы при q->- оо, £->оо, Л->0, В->0, получают пространства
Sp- = |
lim |
pr S&A |
|
B->0, k->oo |
|
S a- = |
lim |
pr |
|
q->oo, Л->0 |
Sp+ == lim pr lim ind 5<%в,
k-> OO B-> OO
5 = lim pr
q->oo, k->oo
Для введенных здесь пространств имеют место утверждения, аналогичные утверждениям о пространствах типа S и <§, их пространствах мультипликаторов, свертывателей и преобразова ний Фурье. Эти утверждения можно получить предельным пе реходом из соответствующих утверждений о пространствах ти пов S и <ЁГ, если принять во внимание, что
< Х ) _ |
(X ).,., |
(X) |
_ |
( X ) |
SpP(±)_ Ор Р (±) - |
ор |
ое>00 |
||
(О |
— © о о + > |
О а (=р ) — 0 а (+ )> |
||
(X) |
с о . . |
(X) |
|
(X L ., |
(X) |
^ оо +, |
S P W = |
|
|
оо._ |
|
s = sZi. |
||
5a(qp) — 5 a(=F)> |
|
Описанные в пп. 2, 3 пространства охватывают наиболее важ ные в приложениях функциональные пространства. Например,
^a+ a)+ — пространства целых функций порядка не выше, чем 1/а, и конечного типа, а а) — пространства целых функций порядка не выше, чем 1/а, минимального типа; <§\l —- простран-
Л 1 .
ство всех целых функций; «^- — пространство функций, каждая
из которых аналитична в некоторой полосе вида | у | ^ С ; — пространство функций, аналитичных в /?п; S — пространство

§ 4 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ ОБОБЩЕННЫХ ФУНКЦИЙ |
509 |
Коэффициенты а{*\> |
а^ |
и а\п) |
имеют вид: |
|
|
||||
|
•л-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
чЫ)_____ |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
-I |
( / г - 1)1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,л—1 |
|
|
|
+ d r + •’'«> + if]. |
|
|||
4”,=5T=TF[I + T + |
|
|
|||||||
|
;Л—1 |
/г-1 |
> |
|
+ |
|
2 |
i |
- |
fl<n) |
(п — 1)! |
£ |
|
|
|||||
|
|
/=1 |
|
|
млI¥*k |
|
|
|
|
|
|
|
|
1</, /г<я-1 |
|
|
|
||
|
+ |
( 1 + у + |
••• + |
Г ^ Т )Г'(1) + |
Г"(1) + |
|
|||
|
|
|
|
+ |
г’т [ 1 + 4 |
+ |
+ 7 3 Т + Г'( 1)]}- |
|
|
|
Коэффициенты |
Ы*\ и т. д. выражаются |
через а^} по фор |
|
|||||
мулам: |
__ |
|
|
|
|
d f = 2 1 m а£К |
|
||
|
bin) = a(n)t с(п) = 2 Re а<£\ |
|
|||||||
В частности, |
( - г |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЬМ : |
’ |
МП) |
(п--1)! |
|
|
|||
|
|
( п - |
1)! |
-1 |
|
|
|||
|
л\п)_ 2 (—1 |
. |
/ |
<ч я |
|
|
|
Ли т е р а т у р а : [12], [309], [310], [311].
5.Положительно определенные обобщенные функции. Пусть
Е— функциональное пространство, содержащее вместе с любой
функцией (р(х) функцию <p*M= <p(— х)у а вместе с любыми двумя функциями ф и ф их свертку ф*ф. Линейный функционал
F в Е называется положительно определенным, если для любой функции ф(х) из Е выполняется неравенство (F, ф*ф*)>0. Для того чтобы обобщенная функция в пространстве D была поло жительно определенной, необходимо и достаточно, чтобы она являлась преобразованием Фурье положительной меры степен ного роста.
Положительно определенные обобщенные функции в про странстве Z являются преобразованиями Фурье положительных мер. Обратно, преобразование Фурье любой положительной меры является положительно определенной обобщенной функ
цией в пространстве Z. |
|
|
|
При К> |
—-1 обобщенные функции |
|
|
|
* |
пК1 |
|
- 2 sin |
Г (X + . 1) | х Г * -\ |
1е 2 Г (А + 1) |
(х + /О)"*"1. |
|
пЫ |
|
|
|
- i e 2 Г(А + |
1 )(х -Ю Г * -‘ |
|