Научная статья на тему 'Разложение по собственным функциям оператора Лежандра на мнимой оси'

Разложение по собственным функциям оператора Лежандра на мнимой оси Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
124
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
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.

Текст научной работы на тему «Разложение по собственным функциям оператора Лежандра на мнимой оси»

а и>(сг,1) дается (1). При и = 0 или а = 4 — п имеем соответственно V = 0 или ги = 0, а и) или V даются первой или второй формулой из (2).

ЛИТЕРАТУРА

1. Опимах А.В. Представления обобщенной группы Лоренца в дифференциальных формах первого порядка на конусе // Вестн. Тамб. ун-та. Сер. Естеств. и техн. науки. Тамбов, 2004. Т. 9. Вып. 1. С. 98-100.

2. Виленкин Н.Я. Специальные функции и теория представлений групп. М.: Наука, 1965.

БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке грантов Минобр. РФ Е02-1.0-156, НТП "Университеты России" ур.04.01.052, НИР темплана 01.002.2.

РАЗЛОЖЕНИЕ ПО СОБСТВЕННЫМ ФУНКЦИЯМ ОПЕРАТОРА ЛЕЖАНДРА

НА МНИМОЙ ОСИ

© М.Ю. Сидляр

Пусть в пространстве К" задана билинейная форма сигнатуры (р, (?), р + д = п :

[х, у] = -Х1У1 - ... - хрур + Хр+1Ур+1 + ... + хпуп.

Рассмотрим пару двойственных гиперболоидов X : [х,х] = 1 и У : [у, у] = —1. Мы рассматриваем задачу о разложении билинейной формы на прямом произведении Т>(Х) х Т>(У) с ядром 5([х,у]), где <5(£) - дельта функция Дирака. Для р = 1. <у = 2 эта задача была решена в [1].

Одним из существенных шагов в решении этой задачи является разложение по собственным функциям оператора

с = (с2 + 1)^ + (""1)с1 на прямой. Уравнение = Аф заменой ф = (с2 4-1)-"'2/, где ь> = (п — 3)/2, сводится к уравнению

Ь/ = т{т +1)/, (1)

где т = а + у, А = а (а + п — 2),

Г /2 1\ г. ^

ь - (с + 1)зз' + 2ст: +

СІС2 (1с с2 + 1

Оператор I/ формально самосопряжен. Цель настоящей работы - получить спектральное разложение оператора Ь в пространстве £2(Е,с?с), см. теорему 1 ниже.

Возьмем оператор Лежандра

,2

<1г2 с1г 1 — г2

и рассмотрим его на мнимой оси: г = гс. Получим в точности оператор Ь. Поэтому решением уравнения (1) являются функции Лежандра Р^1'(гс), см. [2], гл 3. Обозначим Вт(с) =

Р“1/(гс). Для функции /(с) обозначим /(с) = /(—с). Пусть (•, •) - скалярное произведение в Ь2(К, с?с).

Теорема! Имеет место следующее разложение по собственным функциям оператора Ь :

Г + ОО

(/,Л) = [ ы(т)[(/,Вг)(Вг,Л) + (/,Вт)(Д.,Л)]

■/ — оо

сір, (2)

'=—1/2+гр

где

так что

со{т) = — (2т + l)ctgT7iT(T + v + 1)Г(—т + г/), отт

п — 2

+ ip

Наметим доказательство теоремы. Сначала мы находим резольвенту Лд = (АЕ — Ь) 1 оператора

L.

Пусть

ZT(c) = (с2 + 1 у/2 Г (с2 + \/с2 + 1 ■ cosct)7^ "(sina)2" c?q. ■/о

Функции Zr{c) и Яг(с) образуют базис в пространстве решений уравнения (1), они квадратично интегрируемы на —оо и +оо, соответственно. Поэтому ядро резольвенты при 1тЛ 0 есть

К (г гЛ — \ ^т{с)^т{х), С> X,

х[ ’ } \ гт(с)гт{х), с< х,

где А = т(т + 1) и И^о - коэффициент вронскиана: 1У = \¥о{с2 + I)"1.

Функция Вт выражается через Zт и Zт :

= к \е™т 12ZT + e-™T!2ZT

где bv 1 = 2Vt/kY{v +1/2). Переходя от Л к т и от Zr, Zr к Вт, Вт и используя теорему Титчмарша-Кодаиры, мы получим разложение:

dp,

Т— — 1 /2-f-ip

где 5'т = ЛА. Под интегралом можно оставить только четную часть по р подинтегральной функции. После этого мы и получим (2).

Отметим, что коэффициент И^о дается формулой

Ж, = Ъ~2{2т + 1)р(т)р(-т - l)ctgт7г, где р(т) - коэффициент перед гт в асимптотике функции Р~'/(г) на бесконечности (см. [1], 3.9 (19)):

2Г Г(т + 1/2)

р(т) =

Г(т + v + l)'

ЛИТЕРАТУРА

1. Molchanov V.F. Harmonic analysis on a pair of hyperboloids. Preprint Univ. Leiden, MI2004-04, 2004. 21 p.

2. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Т. 1. М.: Наука, 1965.

БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке грантов Минобр. РФ Е02-1.0-156, НТП "Университеты России" ур.04.01.052, НИР темплана 01.002.2.

О РЕАЛИЗАЦИЯХ ОДНОГО ПАРА-ЭРМИТОВА ПРОСТРАНСТВА

© С. В. Цыкина

Пусть (7 есть группа БОо(2,2) - связная компонента единицы в группе линейных преобразований пространства М4, сохраняющих билинейную форму [х, у] = —х0у0 — х\у\ + Х2У2 +£з2/з- Группа С имеет центр {±Е}. Пусть Н - подгруппа в С, состоящая из неподвижных точек инволюции

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.