Научная статья на тему 'Некоторые свойства незнакоопределенных операторов Штурма-Лиувилля'

Некоторые свойства незнакоопределенных операторов Штурма-Лиувилля Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
78
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
ПРОСТРАНСТВО КРЕЙНА / ДИССИПАТИВНЫЙ ОПЕРАТОР / J-ДИССИПАТИВНЫЙ ОПЕРАТОР / ОПЕРАТОР ШТУРМА—ЛИУВИЛЛЯ / KREIN SPACE / DISSIPATIVE OPERATOR / J-DISSIPATIVE OPERATOR / STURM- LIOUVILLE OPERATOR

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Марков Виктор Гаврильевич

Исследуются свойства незнакоопределенных дифференциальных операторов, к области определения которых относятся функции, которые могут иметь разрывы в некотором наборе точек. Предельные значения функции и ее производных в этих точках связана произвольными условиями склейки. Доказано, что почти во всех случаях существование максимальных инвариантных подпространств не зависит от вида граничных условий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Some properties of the indefinite Sturm-Liouville operators

In this paper we investigate the properties some indefinite differential operators. The definition of which includes a function that may have some breaks in the set of points. Limit values of the function and its derivatives at these points is connected by arbitrary matching conditions. It is proved that in almost all cases, the question of the existence of maximal invariant subspaces does not depend on the type of boundary conditions.

Текст научной работы на тему «Некоторые свойства незнакоопределенных операторов Штурма-Лиувилля»

УДК 517.95

НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА НЕЗНАКООПРЕДЕЛЕННЫХ ОПЕРАТОРОВ ШТУРМА — ЛИУВ1/1ЛЛЯ*)

В, Г, Марков

§ 1. Введение

Мы рассматриваем дифференциальные операторы вида

Ьи = ¿ои1 х & (а1 Ь), (1-1)

9\х)

где — обыкновенный дифференциальный оператор порядка 2т, который определен дифференциальным выражением

^ ¿1 & и

г,0=0

и граничными условиями

2т-1

Бки = ^ (а* и г (а)+ вгк и{- г (Ъ)) = О (к = 1, 2,... ,2т),

г=0

2т-1

Бк и=^аки{-г (а) = 0 (к =1,2, ...,т), (1.3)

г

2т-1

Бк и = ^ вгк иг (Ъ) = 0 {к=\,2,...,т),

г

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания на выполнение НИР на 2012-2014 гг. (проект № 4402) и фцд «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 20092013 гг. (ГК № 02.740.11.0609).

©2012 Марков В. Г.

Здесь первое условие используется в случае ограниченного интервала (а, Ь), второе — в случае Ь = а третье — при а = —ж. Возможен случай (а, Ь) = М. Вещественная функция д(х) из (1.1), вообще говоря,

а, Ь

оператор Ь равномерно ./-диссипативен в пространстве Крейна Я0 = Ь,д(а, Ь), в котором скалярное произведение и индефинитная метрика определяются с помощью равенств

Таким образом, Т1е[—Ьи,и]о ^ 0 для всех и € ЩЬ). Спектральные задачи Штурма — Лиувилля с незнакоопределенной весовой функци-дх

исследований. Эти проблемы возникают во многих областях физики и прикладной математики. Достаточно полная библиография может быть найдена в [1,2].

Другие вопросы, возникающие при исследовании дифференциальных операторов вида (1.1) — вопрос о существовании максимальных семидефинитных (т. е. определенного знака) инвариантных подпространств оператора Ь в пространстве Крейна ^о и вопрос подобия данного оператора вида (1.1) самосопряженному или нормальному оператору. Эти два вопроса тесно связаны, а в случае самосопряженного Ь

гда оператор Ь0 самосопряжен в Ь (а, Ь) и оператор Я : Ь2,д(а, Ь) ^ Ь,д(а, Ь), Яи = Ь— д(х)и, вполне непрерывен, вопрос о существовании максимальных семидефинитных подпространств в пространствах Крейна также эквивалентен базисности по Риссу в пространстве Ь,д(а, Ь) собственных функций спектральной задачи Ьои = Ад(х)и. Особенно трудными являются сингулярные случаи, когда 0 € р(Ь).

Вопрос о существовании максимальных инвариантных подпространств для операторов, заданных в пространствах Крейна или Понтрягина, начал исследовать Л. С. Понтрягин. Его результаты впоследствии

|д(х)|и(х)-у(х) ¿х, [и,-у]о = / д(х)и(х)-у(х) ¿х.

ь

а

обобщались многими авторами, в частности, в работах М. Г. Крейна, Г. X. Лангера, Т. Я. Азизова, А. А. Шкаликова и др. Можно отметить работы [4,5], содержащие достаточно полную библиографию и ряд интересных результатов. В случае существования этих подпространств оператор допускает разложение на сумму коммутирующих операторов, определенных в соответствующих подпространствах, при определенных условиях эти операторы с точностью до умножения на —1 являются генераторами аналитических полугрупп. Последний факт позволяет исследовать самые разные вопросы, связанные с разрешимостью уравнений, в которых этот оператор входит.

Работ, посвященных приложениям результатов к теории операторов вида (1), крайне мало в силу значительных трудностей, возникающих при исследовании подобных задач. Изучен лишь ряд простейших операторов (см. [6-18]) и зачастую в ситуации, когда оператор Ь0 самосопряжен в В последние годы возник ряд интересных приложений, связанных с исследованием операторов Шредингера с точечными 6- и ¿'-взаимодействиями. В случае д(х) = 1 (т. е. рассматривается знако-

определенный случай) этому посвящены, например, работы [19-23], а д

область определения Ь содержит, вообще говоря, разрывные функции, удовлетворяющие определенным условиям склейки в точках взаимодействия.

Вопросы, рассматриваемые в данной работе, исследованы частич-

Ь

При доказательстве основных теорем будем использовать результаты из [1,2,24].

В § 2 содержатся определения и вспомогательные результаты. Для

удобства читателя в § 3 приводятся условия регулярности точек пово-

§

(теорема 4.1), что почти во всех случаях существование максимальных инвариантных подпространств не зависит от вида граничных условий (1.3). Почти все обозначения стандартны (см. [29]).

§ 2. Определения и вспомогательные результаты

Гильбертово пространство И, где наряду с обычным скалярным произведением (•, •) задано также индефинитное скалярное произведение (индефинитная метрика) [х, у] = (Jx, у), где J = Р+ — Р- и Р ±_ ортопроекторы в И, Р++Р- = I (см. [31]), называется пространством Крейна.

Плотно определенный оператор А : И ^ И назовем диссипа-тивным (строго диссипативным, равномерно диссипативным), если — Ие(Аи,и) > О (—Ие(Аи,и) > 0, — Т1е(Аи, и) > 3||и||2, 3 > 0) для всех и € ЩА), и (строго J-диссипативным, равномерно

7-диссипатшн»ш), если оператор JA диссипативен (строго диссипативен, равномерно диссипативен). Оператор А : И ^ И назовем максимальным диссипативным (максимальным J-диссипативным), если он диссипативен (J-диссипативен) и не допускает нетривиальных дисси-пативных (J-диccипaтивныx) расширений. Определения соболевских

, о

пространств а, Ь) (а, Ь € М) и ^£(а, Ь) (1 < р < ж), используемых ниже, могут быть найдены в [7]. Если А, В — некоторые банаховы пространства, то под (А, В)0,2 понимаем пространство, построенное при помощи метода вещественной интерполяции [15]. Символом Ь(А, В) будем обозначать пространство линейных ограниченных операторов из А в В. Если А = В, т0 вместо Ь(А, А) пишем Ь(А). Область определения и область значений оператора М обозначаются через ЩМ) и Я(М). Пусть И, И0 (И С И0) — гильбертовы пространства и вложение И в И плотно. Под И' понимаем негативное пространство к И±, т. е. пополнение Щ относительно нормы ||и||Н' = 8иР |(и,«)|/1М|яц

1 УЕИг

где скобки (•, •) обозначают скалярное произведение в Ио- Напомним [29], что

(И, И')1 /2,2 = И„. (2.1)

Пусть J — каноническая симметрия в некотором пространстве Крейна К. Пусть — гильбертово пространство и вложение ^ С Ро плот-

но. Вместе с негативным пространством можно построить J-негативное пространство как пополнение Fq относительно нормы

|M|f_! = sup 1 [u,v]o VMf, .

veFi

Положим Fs = (Fi,Fo)i_s,2-

Будем использовать следующую лемму (см. [1, леммы 3.17, 4.1; 2,30]).

Лемма 2.1. Если существует s0 > 0 такое, что J G L(FSo, FSo) (P+ G , Fs0) или P_ G ,Fs0 j), то

(Fi,F-i) i/2,2 = FQ. (2.2)

Любое из вложений (Fi, F_i)!/2,2 С Fo, (Fi, F_i)1/2,2 D Fo влечет (2.2).

Предполагаем, что найдется число ^ G [1, го] такое, что g(x) G Lqo (a, Ъ), и существуют открытые подмножества G+ и G_ множества G = (а,Ъ), состоящие из конечного числа непересекающихся интервалов, такие, что д(х) > 0 п. в. в G+, д(х) < 0 п. в. в и G+UG+ = [a, b]. Точка xo G 3G+ П dG_ называется точкой поворота. Обозначим точки поворота через Каноническая симметрия J в пространстве L,д(а, Ъ) задается равенством J = хс+ — Xg_> где Xg± — характеристические функции соответствующих множеств. Для простоты счи-

L

ции; более точно, aifc G W™^ (а,Ъ) Уг,к, ат,т, 1/ат,т G L™ (а,Ъ) и ( —1)тат,т > 0 п. в. Эти условия гладкости могут быть ослаблены (см., например, [32,33]). Пусть {yk}N1 — набор точек из (а,Ъ), часть которых может совпадать с точками поворота. Если Ъ = го, то считаем,

что N = го, последовательность {yk} неубывающая и lim yk = Ъ (ана-

k—>™

логичные условия на точки взаимодействия рассматриваются в [21]). Если Ъ ф го, то считаем, что число точек {yk} конечно. Положим Уо = а.

Обозначим через а, Ъ) пространство функций u G Lq(а,Ъ) та-

ких, что и € Уг—\, у^) для всех г = 1, 2,...

N

|и||~ , .. = ]С||и||^(у*- ,у<) < ж.

а,Ь)

¿=1

Легко проверить, что а, Ь) — банахово пространство. Приведем ряд вспомогательных утверждений. В лемме ниже приведены простейшие интерполяционные неравенства и теоремы вложения для классов разрывных функций а, Ь).

Лемма 2.2. Пусть и € а, Ь). Тогда найдется постоянная с > О такая, что

1к(а,ь) < сУиУ|^.(а,ц 1|и||£(а,ь), 0 = г/^ 8 > г.

Прн ц € [ 1, ж) не ^ 1/ц имеет место вложение а, Ь) С Ьр( а, Ь) для всех р € [ц, ж].

Утверждение леммы доказывается с использованием соответствующих вложений па каждом из интервалов , y¿), замен переменных (растяжения интервала) и суммированием соответствующих оценок.

Обозначим через а, Ь) класс функций и € Ьд(а, Ь) таких, что и € а1, Ь^ для каждого ограниченного интервала Ь1) такого,

а , Ь С а, Ь и склейки

2т—

Пки = ]Т Ни(¿} (у* + о) — 0 (у* — 0)) = 0, (2.3)

¿

где = 0,1,... ,2т — 1, к = 1, 2,... и матрицы {а^}^т=о\ № ^т-невырожденны для любого к.

Возьмем ро = 2цо/(1+Цо)- Зададим область определения оператора Ь как класс функций и € Ь,д(а, Ь) таких, что и € а, Ь) П (а, Ь) и Ьи € Ь2,д(а, Ь). Обозначим норму в а, Ь) символом || • ||т.

Пусть (и, у) = / и(х)у(х) д,х. Рассмотрим полуторалинейную фора

му

т оо т—1

а(и,у) = ]Г + 0)),

],к=0 ¿=1 ¿=0

где каждый из операторов и*и, У^и — линейная комбинация величин И^ + О ),и(у1 — 0 ),и'( у 1 + 0 )Х( у* — 0),..., и т —(у4 + 0 )У т —(у -0)). Считаем, что форма а(и,V) удовлетворяет условию

[-Ьи,у] = а(и,у) (2-4)

для всех функций и,ги € В.Ь), имеющих ограниченный носитель, и найдутся постоянные >0 такие, что

омт Жеа{и,и) > ¿0||и||т Vu € ВЩ. (2.5)

Нетрудно увидеть, что если равенство (2.4) выполнено для всех и,у, имеющих ограниченный носитель, то оно верно и для всех € О(Ь). Более того, это равенство будет выполнено, например, и для функций и € В П Wm(а, Ь). Действительно, пусть, например, (а,Ь) = (—го, го). Рассмотрим в (2.4) вместо V функцию вида у<р(х/Я), где < € М), <(х) = 1 при |х| <1, <(х) = 0 при |х| >2. Интегрируя по частям и затем переходя к пределу при Е ^ го в (2.4), получим требуемое.

Лемма 2.3. Оператор Ь : Ь2,д(а,Ь) ^ Ь2,д(а,Ь) максимальный .1-диссниатнвиый, и 0 € р(Ь).

Доказательство. Достаточно показать, что 0 € ^Ь) (см. [31]). Обозначим через WUа, Ь) замыкание ВЬ в норме || • ||т. Для всех и^ € В(Ь) выполнено (2.5). Таким образом, форма а(и,ю) удовлетворяет условиям теорема Лакса — Мильграма. Отметим, что / € Ц). Имеем оценку

КяМ| < ||/||0|М|0 < ||/|Мк1(а,Ь) < спи

где р\ = 2qo/(qo _ 1) и Pi = го при q0 = 1. По теореме Лакса — Мильграма существует единственное решение u G Wm(a, b) задачи

a(u, v) = (gf, v)o Vv G Wom(a, b).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Используя неравенство Гёльдера, получим fg G LPo (a, b). Таким образом, па каждом из интервалов , yj) функция и есть обобщенное решение уравнения Low = gf G LPo(yi— , y«). Из известных свойств обыкновенных дифференциальных операторов и условий гладкости на коэффициенты L вытекает, что и G Wpom(Уг-i, y«) и Low = gf п- в-на (yi— ,yi). Обычным образом, используя формулу Грина (см. [2]), записанную в том числе с учетом условий склейки в точках yi5 показывается, что функция и удовлетворяет краевым условиям и условиям склейки. Тем самым и G D(L), значит, L — максимальный диссипа-тивный оператор.

Пусть M С (a, b) — открытое множество и

(u,v)m = J u(x)v(x) dx, [u,v]m = (д(х)и,у)м ■

m

Если выражение B&w содержит значения функции и и ее произ-

ab

вие Bfc и = 0 локальным, Если все граничные условия B& w = О при k = 1,..., so локальны (они всегда локальны в случае неограниченного a, b

тивном случае называем граничные условия нелокальными. Пусть F = Wm(a, b) и F—i — J-негативное пространство, т. е. пополнение F по норме = sup |[u, v]o|/||v||Fl.

veFi

Будем использовать следующие результаты из [1,2] (см. также леммы 9, 10 в [24]).

Теорема 2.1. Прп выполнении вышеприведенных условий на ко-

gL

выделение максимальных равномерно дефинитных подпространств тогда и только тогда, когда

1 Л/2,2

(2.6)

Если условие (2.6) выполнено, то существуют максимальные равномерно положительное и равномерно отрицательное подпространства М± пространства Яд, инвариантные относительно Ь, такие, что

С± с р(Ь|м±), Р0 = М+ + М

где сумма прямая п операторы ±Ь|М± — генераторы аналитических полугрупп.

§ 3. Условия регулярности

Используем условия регулярности точек поворота из [25-28].

(1) Для каждой точки хк € дС+ П дС- существует правая окрестность (хк, хк + 3) = I или левая окрестность (хк — 3, хк) = I этой точки такие, что I С и С- и для некоторого ш € (0,1) при любых п € (0, 3) или п € (—3, 0) выполнено

Хк+ "П

ЬМ I ^Т

<

Хк+ П

ЬМ I ^Т

.

В некоторых случаях нужно дополнительное условие регулярности граничной точки.

(2) Граничная точка а ф —ж (6 ф ж) регулярна в следующих случаях:

(а) существует правая окрестность I = (а, а + 3) точки а (левая окрестность I = (6 — 3, 6) точки 6) такая, что для некоторого ш € (0,1) выполнено

а+"п а+П

/ ЬМИт^ | |д(г)Иг Ут7 € (0, 3) (3.2)

(соответственно

ь ь

I ЬМИт^ I Iд{т)\<1т УГ1&(0,6)). (3.3)

Ь—шп Ь—п

(Ь) (а,х0) С О ((ха,Ь) С С0) для некоторого х0 € (а,Ь) и существует правая окрестность I = (щ, хд + 6) точки хд (левая окрестность I = (хд — 6,хо) точки хо) такая, что I С О+ и О- и для некоторого ш € (0,1) выполнено

хо +шп х0+п

I I \д(т)\с1т Ут,е(0,6) (3.4)

хо X

(соответственно

х0 х0

I II \д(т)\д,т УГ1&(0,6).) (3.5)

хо —шп х0 —п

Нетрудно проверить, что условия регулярности (1) и (2) намного слабее использованных в [34]. В следующей теореме опишем эквивалентные условия регулярности из [25-28]. Чтобы упростить изложе-

х,

п

ства (3.1)-(3.5) /{п) = / |я(т) | Лт, сформулированное для произвольной о

точки.

Теорема 3.1. Для неубывающей функции / : (ОД) ^ Е+ следующие условия эквивалентны:

(a) V7 € (ОД) Зш € (ОД) : Vе € (ОД) /(ше) < 1/{е)-

(b) Зш € (ОД) : Vе € (ОД) /{ше) < /(е)/2;

(c) Зв € (ОД) Зш € (ОД) : Vе € (ОД) /(ше) < /е); (а) Зс, <1 > 0 : /У0 < 1! < £ < 1 (л) < с(| )"/(£);

(е) не существует последовательностей ап, Ьп таких, что 0 < ап < Ьп < 1 и

ап/Ьп ^ 0, /(а^//{Ьп) при п ^ го.

Эквивалентность (Ь), (с1) и (е) доказана в теореме 6 из [25]. Полное доказательство может быть найдено в [28].

Пусть д(х) € Ь1(0,1) и д(х) > 0 п. в. на (0,1). Обозначим через 1) подпространство И7"™^,1), включающее функции и(х) такие, что и^ (0) = 0 при 0 ^ % ^ т — 1.

Теорема 3.2. [27,28] Любое из условий (а)--(е), сформулировам-

п

иое для функции /(п) = / |д(т) | ¿т, эквивалентно следующему: суще-

о

ствует в € (0,1), для которого

1), Ь2>а(0,1))^ = (ТГ™(0,1), ь2,3(0,1))^.

Следствие 3.1. При выполнении условий теоремы 3.2 существует в € (0,1), для которого

(1¥?(0,1), ¿2,а(0,1))1_012 = (ЖГ2(0,1), £*,д(0,1))1_в,2>

где ^(0 , 1) = {и € ЖТ(0 , 1) : = 0, % = ОД,. ..,т — 1}.

§

Теорема 4.1. Пусть выполнено одно пз следующих условий:

a) граничные условия локальны н каждая из точек хк (к = 1,2, ..., N регулярна;

b) граничные условия нелокальны, одна из граничных точек и каждая из точек хк (к = 1,2,...,Ж) регулярны.

Тогда существуют максимальные равномерно положительное п равномерно отрицательное подпространства М± пространства Яо> инЬ

С± с р(Ь|м±), Я0 = М+ + М-,

где сумма прямая п операторы ±Ь|М± — генераторы аналитических полугрупп.

Доказательство. Вначале проведем доказательство для случая локальных краевых условий. Пусть хк — произвольная точка такая, что хк € дО+ ПдО—. Тогда либо на интервале О— = (хк — е, хк), либо на

6

интервалов. В случае второго интервала рассуждения не меняются. Тогда, уменьшая е, если необходимо, можем считать, что (хк — е, хк] € О+ или [хк — е,хк) € О— причем (хк+ е] € О— или (хк,хк + е] € О+ соответственно. Положим Ок = Ок и О— и |хк|, определим пространство Wl как подпространство функций из и € Wm(Ок) таких, что найдется функция V € Wm(а, Ь) такая, что v|ok = и. Легко увидеть, что если хк те является точкой взаимодей ствия, то ^ = О к). Если же хк — точка взаимодействия, то Wl состоит из функций и € Ь,д{Ок) таких, что и € Wm(Ок) П Wm(О—) и в точке хк выполнено определенное количество условий вида (2.3), содержащих лишь производные от и до порядка т — 1. Положим Ws = (Wl,Wo)г—3,2- Покажем, что найдется во > О такое, что операторы

, Г и, х € О± П Ок, Ь±и = < к I 0, х € ОТ П Ок,

непрерывны как операторы из Ws в Ws при всех в € [0, во]- Определим вспомогательные пространства. Положим А = Wm(О—), А = Ь2,д(0~), А\ = {и € Аг : и^(хк) = 0 (/ = О, то - 1)}. Из следствия 3.1 и условия (1) вытекает, что найдется во > О такое, что

Определим оператор р : Ws ^ Ац , Рои = и|с-. Очевидно, что р €

к

Ь^,!,, АД для вс ех в. Определим также оператор

Также очевидно, что р € ь^а^.^^ для всех в € [0,1]. Тогда рр € Ь^Д при в < в0. Но то построению рр^ = б—и или рр^ = и.

Ок = (хк, хк + е) выполнено условие (1) (считаем, что параметр е мень-

А^ (АЪА0)í—s,2 — А°3 = (А1А0) 1—^.

Тем самым операторы и принадлежат классу при всех

в < в0.

Построим для каждой точки хк € дС+ П дС- окрестность Ок с вышеприведенными свойствами. Затем построим функции ук € С™(О^) такие, что ук = 1 в некоторой окрестности хк и вирр € С+ и С-. По построению окрестностей Ок это возможно. Без ограничения общности можем считать, что различные окрестности О^ не пересекаются и их замыкания не содержат граничных точек а, Ь. Покажем, что найдется во > 0 такое, что оператор

непрерывен как оператор из —Я в —Я для всех в < во- Возьмем в качестве во минимальную го тех постоянных во, которые были определены в процессе доказательства. Зафиксируем в < в0. Рассмотрим операторы £ки = и. Очевидно, что € Ь(р) П Ь(—о) и, следовательно, € Ь(—Я) Для всех в € [0,1]. Кроме того, носители функций Дки лежат в соответствующих окрестностях Ок. Отсюда € ¿(—Я,"^) (пространства ^ меняются от окрестности к окрестности). Тогда по доказанному , € Ь(—Я, ). Построим функцнп р € С^ (Ок) такие, что р = 1 в некоторых окрестноетях виррук. Легко увидеть, что операторы : и ^ и, где функции ри действуют па весь интервал (а, Ь), обладают свойством € —Я). Отсюда € Ь(—Я).

Рассмотрим оператор

Исходя из определений, легко показать, что Р € Ь(—Я) для вс ех в € [0,1]. Кроме того, го построения вытекает, что £Р € Ь(—Я) для всех в € [0,1]. Тогда оператор

£ : и

и, х € С+, О, х € С-,

N

обладает свойством S G L(Fs). Воспользовавшись леммой 2.1 и теоремой 2.1, получим требуемое.

Рассмотрим случай нелокальных краевых условий. Пусть, например, точка x = a регулярна. Пусть (a, a + ö) — искомая окрестность из определения регулярности. Без ограничения общности считаем, что (a, a + ö] С G+ или (a, a + ö] С G~. Возьмем p(x) G C[a, a + ö] такую, что supp x) С [a, a + ö) и ^(x) равна 1 на некотором множестве вида [a, a + öi] (öi < ö). Покажем, что найдется so > О такое, что оператор Su = ^(x)u(x) непрерывен как отображение из Fs в Fs щи s < sg-Построим оператор Pi, сопоставляющий u G F функцию ip(x)u G VF™(a,a + Ö) = {u G W2m(a,a + ö) : u^(a+ Ö) =0, i = 0, 1,. .., то - l}. Очевидно, что Pi G L(F\,W2 (a,a+ ö)) П L(L2jS(a, 6), L2jS(a, a + ö)). Следовательно, Pi G L(FS, W™s(a, a + ö)), где

WT2(a, a + ö) = (VF™(a, a + ö), L2,g(a, a + <5))i_r/m2-В силу регулярности a найдется so > 0 такое, что W2 (a, a + ö)) =

о

W 2m(a, a+ö) при всех s < s0. Итератор P2, сопоставляющий функции

о

u G W |m(a, a + ö) ее продолжение нулем на весь интервал (a, Ь), обла-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

. о ^

дает свойством P2 G L\W 2m(a, a + ö), Fs) для всex s. Тогда оператор P2Piu = Su обладает свойством S G L(Fs) при вс ex s < sq. Далее повторяем рассуждения для случая локальных краевых условий. Опе-

P SP

P, SP G L Fs s < s ЛИТЕРАТУРА

1. Егоров И. Е., Пятков С. Г., Попов С. В. Неклассические оиераторио-дифференциальные уравнения. Новосибирск: Наука, 2000.

2. Pvatkov S. G. Operator theory. Nonclassical problems. Utrecht, Boston, Köln, Tokyo: VSP, 2002.

3. Karabasb I. M. Abstract kinetic equations with positive collision operators. Spectral theory in inner product spaces and applications // Oper. Theory, Adv. Appl. 2008. V. 188. P. 175-196.

4. Sbkalikov A. A. On invariant subspaces of dissipative operators in a space with an indefinite metric // Proc. Steklov Inst. Math. 2005. V. 248, N 1, P. 287-296.

5. Sbkalikov A. A. Dissipative operators in the Krein space. Invariant subspaces and properties of restrictions // Funct. Anal. Appl. 2007. V. 41, N 2. P. 154-167.

6. Karabasb I. M., Kostenko A. S. Similarity of ( sign ж () +c<S)-type operators to normal and self-adjoint operators // Math. Notes. 2003. V. 74, N 1. P. 127-131.

7. Karabasb L, Kostenko A. Spectral analysis of differential operators with indefinite weights and a local point interaction // Oper. Theory, Adv. Appl. 2007. V. 175. P. 169-191.

8. Kostenko A. S., Malarnud M. M. Schrodinger operators with ¿'-interactions and the Krein-Stieltjes string // Dokl. Math. 2010. V. 81, N 3. P. 342-347.

9. Faddeev M. M., Sbterenberg R. G. On the similarity of some differential operators to self-adjoint ones // Math. Notes. 2002. V. 72, N 2. P. 261-270.

10. Faddeev M. M., Sbterenberg R. G. Similarity of some singular operators to self-adjoint ones 11 J. Math. Sci. 2003. V. 115, N 2. P. 2279-2286.

11. Karabasb i. M. On the similarity of J-self-adjoint differential operators of odd order to normal operators // Math. Notes. 2002. V. 71, N 3. P. 436-440.

J

tors // Math. Notes. 2000. V. 68, N 6. P. 943-944.

J

Liouville operator to a self-adjoint operator // Funct. Anal. Appl. 2009. V. 43, N 1. P. 65-68.

,2

14. Curgus В., Najman B. The operator (sign x) is similar to self-adjoint operator in L(R) Ц Proc. Amer. Math. Soc. 1995. V? 123. P. 1125-1128.

J

with operator potential and self-adjoint operators // Math. Notes. 2005. V. 78, N 4. P. 581-585.

16. Kostenko A. S. Similarity of indefinite Sturm-Liouville operators with singular potential to a self-adjoint operator // Math. Notes. 2005. V. 78, N 1. P. 134-139.

J

// Math. Notes. 2006. V. 80, N. 1. P. 131-135.

/ d'2

18. Karabasb I. M., Malarnud M. M. Indefinite Sturm-Liouville operators sign x \ + q(x)) with finite-zone potentials // Operators and Matrices. 2007. V. 1, N 3. P. 301-368.

19. Goloscbapova N., Oridoroga L. On the negative spectrum of one-dimensional Schrodinger operators with point interactions // Integral Equations Oper. Theory. 2010. V. 67. P. 1-14.

20. Ismagilov R. S., Kostyucbenko A. G. Spectral asymptotics for the Sturm-Liouville operator with point interaction//Funct. Anal. Appl. 2010. V. 44, N4. P. 253-258.

21. Kostenko A. S., Malarnud M. M. One-dimensional Schrodinger operator with 6-interactions // Funct. Anal. Appl. 2010. V. 44, N 2. P. 151-155.

22. Гологцапова H. If., Заставный В. П., Маламуд М. М. Положительно определенные функции и спектральные свойства оператора Шрёдингера с точечными взаимодействиями // Мат. заметки. 2011. Т. 90, вып. 1. С. 151-156.

23. Ismagilova R. S., Kostyucbenko A. G. Asymptotics of the spectrum of the Sturm-Liouville with local interaction // Dokl. Math. 2010. V. 82, N 1. P. 596-598.

24. Пятков С. Г., Абашеева П. Л. Разрешимость краевых задач для дифференциально-операторных уравнений смешанного типа. Вырожденный случай // Сиб. мат. журн. 2002. Т. 43, № 3. С. 678-693.

25. Парфенов А. И. Об одном критерии вложения интерполяционных пространств и его приложении к индефинитным спектральным задачам // Сиб. мат. журн. 2003. Т. 44, № 4. С. 810-819.

26. Парфенов А. И. Об условии Чургуса и индефинитных задачах Штурма — Лиувилля // Мат. тр. 2004. Т. 7, № 1. С. 153-188.

27. Парфенов А. И. Сжимающий оператор и граничные значения. Новосибирск: Ин-т математики им. С. Л. Соболева, Омега Принт, 2005. Препринт № 155.

28. Парфенов А. И. Базисность по Риссу собственных функций индефинитных эллиптических задач: дисс. ... канд. физ.-мат. наук: 01.01.02. Новосибирск: Ин-т математики им. С. Л. Соболева СО РАН, 2005.

29. Triebel Н. Interpolation theory, function spaces, differential operators. Berlin: VEB Deutcher Verlag Wiss, 1977.

30. Pvatkov S. G. Elliptic eigenvalue problems with an indefinite weight function // Sib. Adv. Math. 1994. V. 1, N 2. P. 87-104.

31. Азнзов Т. Я., Похвндов И. С. Основы теории операторов в пространствах с индефинитной метрикой. М.: Наука, 1986.

32. Curgus В., Langer Н. A Krein space approach to symmetric ordinary differential operators with an indefinite weight function //J. Differ. Equations. 1989. V. 7, N 5/6. P. 1241-1252.

33. Паймарк M. А. Линейные дифференциальные операторы. M.: Наука, 1969.

34. Pvatkov S. G. Interpolation of some function spaces and indefinite Sturm-Liouville problems // Oper. Theory Adv. Appl. 1998. V. 102. P. 179-200.

г. Якутск

9 февраля 2011 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.