Оценки сумм коэффициентов Фурье функций с заданным модулем гладкости тема автореферата и диссертации по математике, 01.01.01 ВАК РФ
Дьяченко, Дмитрий Михайлович
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
2008
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.01.01
КОД ВАК РФ
|
||
|
Московский Государственный Университет имени М В.Ломоносова Механико-математический факультет
00344Э6Б0
На правах рукописи УДК 517 55
Дьяченко Дмитрий Михайлович
Оценки сумм коэффициентов Фурье функций с заданным модулем гладкости
01 01 01 — математический анализ
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Москва - 2008
003449660
Работа выполнена на кафедре теории функций и функционального анализа механико-математического факультета Московского государственного университета им М В Ломоносова
Научный руководитель доктор физико-математических
наук, профессор М К Потапов, академик РАН, профессор |П Л Ульянов |
Официальные оппоненты доктор физико-математических
Защита диссертации состоится 3 октября 2008 г в 16 часов 45 минут на заседании диссертационного совета Д 501 001 85 при Московском государственном университете им M В Ломоносова по адресу 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ, механико-математический факультет, аудитория
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке механико-математического факультета МГУ (главное здание, 14 этаж)
Автореферат разослан 3 сентября 2008 г
Ученый секретарь диссертационного совета Д 501 001 85 при МГУ доктор физико-математичо^и^
наук, профессор А И Рубинштейн, кандидат физико-математических наук, профессор Б В Симонов
Ведущая организация
Московский государственный институт электронной техники
16-24
наук, профессор
И H Сергеев
Общая характеристика работы
Актуальность темы
Одним из наиболее интересных разделов теории тригонометрических рядов является теория абсолютно сходящихся рядов Фурье Данное направление исследований берет свое начало со знаменитого результата H H Лузина и А Данжуа, которые в 1914 году доказали1 следующую теорему Теорема А Если тригонометрический ряд
œ
£ ап соь ПХ + bn sin ПХ (11)
п=1
сходится абсолютно на множестве Е, т(Е) > О, то
00
£ M + Ы < оо
п=1
В 1914 году С H Бернштейн установил2 для функций из класса Lipw а следующее свойство
Теорема Б. Если 2ж-периодическая функция f(x) удовлетворяет условию Липшица порядка а, где а > то ее тригонометрический ряд Фурье сходится абсолютно
В связи с этим, интересен вопрос об оценке величины
00
Е KI + |ь„|
71—1
1H H Лузин К абсолютной сходимости тригонометрических рядов, Собр соч , т1, стр 31-40
A Denjoy Sur l'absolue convergence des series trigonometnques, CR 156, 135-136
2 С И Бернштейн Об абсолютной сходимости тригонометрических рядов, Сочинения, т1, стр 217-223
В этом направлении в 1951 году С Б Стечкиным был уста-
новлен следующий результат3
Теорема В Пусть / € Ь2[0,27т] и (11) - ее ряд Фурье Тогда существует такая константа С, что для любой возрастающей последовательность номеров {п*} имеем
¿.=1 к=1 V« \пк )
где = вир.
|(|<л N
Естественно поставить вопрос об оценках снизу и сверху величины
со
II ли, = +
71= 1
при р £ (0,2) для функций имеющих определенную гладкость
Цель работы
Работа посвящена оценкам сумм степеней модулей коэффициентов Фурье функций из классов Ни как в одномерном, так и в многомерном случаях
Методы исследования
В диссертации используется аппарат теории тригонометрических рядов, метрической теории функций и действительного анализа
3 С Б Стечкин Об абсолютной сходимости ортогональных рядов Матем сборник, 29 (71), 225 (1931), стр 230
Научная новизна
Результаты диссертации являются новыми Установлены следующие основные результаты
1 В одномерном случае получены двусторонние оценки для суммы модулей коэффициентов Фурье в степени р функций из класса Яы, где ш(5) - заданный модуль непрерывности
2 В многомерном случае получены двусторонние оценки суммы для модулей коэффициентов Фурье в степени р для функций из классов Нш{Тт) и Нш"(Тт), где ш(6) - заданый смешанный модуль непрерывности, а шг(5) - заданный модуль гладкости
Теоретическая и практическая ценность
Работа носит теоретический характер Полученные результаты могут найти применение в теории тригонометрических рядов, метрической теории функций и действительном анализе
Апробация работы
Результаты автора неоднократно докладывались на научно-исследовательском семинаре "Тригонометрические и ортогональные ряды "под руководством акад РАН П Л Ульянова, проф М К Потапова и проф М И Дьяченко в МГУ с 2004 по 2007 годы, а также на 12-ой и 14-ой Саратовских зимних школах в 2004 и в 2008 годах, на международной школе-семинаре по геометрии и анализу памяти Н В Ефимова в Абрау-Дюрсо в 2004 году, на международной конференции "Алгебра и анализ "в Казани в 2004 году
Публикации
Основное содержание диссертации опубликовано в 8 научных работах Список публикаций приведен в конце автореферата [1 — 8]
Структура и объем работы
Диссертация состоит из трех глав и списка литературы Общий объем текста — 62 страницы Список литературы содержит 14 наименований
Содержание работы
В первой главе излагается краткая история вопроса, введены основные понятия, необходимые для изложения результатов диссертации и дается краткое изложение результатов диссертации
Во второй главе рассматриваются одномерные тригонометрические ряды
Определение 1. Будем говорить, что функция удовлетворяет условиям В и В', если, соответственно, существуют константы С и С, не зависящие от 5 6 (0,1], такие, что
В статье Н К Бари и С Б Стечкина4 был установлен следующий результат
Утверждение 0 Функция о>(£) удовлетворяет условиям В и В', в том и только в том случае, если существуют некоторые
К Бари, С Б Стечкин Наилучшие приближения и дифференциальные свойсиза двух сопряженных функций, ТММО, т V (1956), стр 458-522
константы -Г и не зависящие от К е (0,1], для которых выполнены соответственно неравенства
оо
£ ш (тт2-к+г) < ^и(Л) при 0 < /г < 1
1
h £ w (7r2-i+1) 2a < F'cu{h) при 0 < h < -k=I *
Через w(f,6) обозначим модуль непрерывности непрерывной 2-7г-периодической функции f(x) в С[0,2я"], те
6) = sup ||/(ж +t) - f{x)\\C[0,2*] |t|<i
Через Ни обозначим множество функций f{x) € С[0,2/т] таких, что ш(/,< те
Нш = {f € С[0, 27г] w(/,i)<w(i)},
где ш (<5)- заданный модуль непрерывности Введем следующее обозначение
0 < 9 < I
Кй) •
Основным результатом первого параграфа главы является Теорема 1. Пусть р £ (0,2)и ш(£) - модуль непрерывности, удовлетворяющий условиям В я В' из определения 1 Тогда справедливы неравенства
BiT,
А.=1
< sup ЕЫр + \ь„\р<в2Е ,
VK J f£H«n=1 1 \ Vk J
В §2 2, для наиболее интересного случая р = 1, уточнены величины В\ и В2 в доказанных неравенствах, а именно доказана
Теорема 2. Пусть - модуль непрерывности, удовлетворяющий условиям В и В' из утверждения 0 Тогда справедливы неравенства
00 ш (?) 00 и (?)
к=1 V« /еЯ" V»
ГДе К1 = = V?
В качестве следствия теоремы 2 приведены оценки для класса \л^>м а, в которых выяснена их зависимость отМиа
Следствие 2 2 Пусть
даны числа М > 0 и с* £ 1) Тогда справедливы неравенства
М М
В третьей главе исследуются кратные ряды Фурье
Определение 2 Пусть число д > 2, тогда будем говорить, что функция удовлетворяет условию (Вд), если существует константа В\, не зависящая от Н 6 (0, такая, что
к" £ о; (тг2~*) 29А; < В1Ш(Л) к=\
Определение 3 Пусть {ап}пе2т _ т-кратная числовая последовательность, k€:Zmnl<J<m Тогда обозначим
и
А(ак) = А1(А2 (Ат(ак)))
Скажем, что неотрицательная непрерывная, неубывающая по каждой переменной на [0,1}т функция , Ьт) монотонна
в смысле Харди, если для любого вектора п = (п1, ,пт) € ^ имеем
удовлетворяет условию (1 2), то говорят, что она монотонна в смысле Харди
В многомерном случае аналогом определения 1 является Определение 4 Скажем, что функция , ¿т), моно-
тонная в смысле Харди, обладает свойством (С), если \/В С {1, , тп} существует константа С в, не зависящая от ¿1, ,6т 6 [0,1], такая, что
(1 2)
Если последовательность
+ кщ,
К1 <^,1<7<Ш /дб{0,1>
,хт--Г" + ^тИт)||с(Г™)
- смешанный модуль непрерывности в С(Тт) функции f(x) — f(xu ,1ш)еС(Г)
Через ЯШ(Т™) обозначим множество функций f(x) € С(Тт) таких, что w(/,t) < oj{t), те
= {fe С[0,2п]т J) < w(¿)},
где w(í) — заданный смешанный модуль непрерывности В §3 1 для смешанного модуля непрерывности доказана Теорема 3 Пусть р 6 (0,2), функция co(t)- смешанный модуль непрерывности - обладает свойством (С) из определения 4 и монотонна в смысле Харди Тогда справедливы неравенства
ос /и(Я. Р
V—V / V Пл 5 ' '
А Е £ Т ^
ni=l nm—l \ Vnl /
00 00 < sup Е £ \ск\р < feH"(Tm)k!=i km=i
11=1 nm=i V vni Пт
где = (;ra)P> A2 = K(Vl2f иВ = BM = SUPB OB
Через сь>^(/, 5) обозначим частный модуль гладкости по г-той переменной порядка г в С(Тт) функции f(x) € С[Тт), те
44f,s) =
Г
= sup II 52{-i)r~kC*f(xU- ,Хг^,Хг + Ы,Хг+и , ||с(Тт) |t|<5 1=0
Через Н"г{Тт) обозначим множество функций /(х) € (7(2™) таких, что
wT{f,t)= max d?Xf,t)<wr{t),
г=1, ,то
те
Я^(Тт) = {/ адt) <<*(*)},
где ur{t) - заданный модуль гладкости порядка т
Теорема 4 Пусть р Е (0,2), г > m и tur(t) - модуль гладкости порядка г, удовлетворяющий условиям (Вт) из определения 2 и (В) из утверждения 0 Тогда справедливы неравенства
OQ 00
< sup Е Е кГ <
feH^cr™) ki-i кт=i
00 чг
<Л2(р,ггг,г)Е^(г)^т-1-тр/2;
где Ai(p, т, г) и J") - некоторые величины, зависящие
только отр,тиг
Автор выражает глубокую признательность своим научным
руководителям академику РАН, профессору
П JT Ульянову
и профессору М К Потапову за постановку задач, ценные советы и постоянное внимание к работе
СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1 ДМ Дьяченко О точных константах в абсолютно сходящихся рядах Фурье функций из класса Lipa, Вестн МГУ, Сер I, 2004, 4, с 17-21
2 Д М Дьяченко О свойствах коэффициентов Фурье для функций класса Нш, Вестн МГУ, Сер I, 2005, 4, с 18-25
3 ДМ Дьяченко О некоторых константах в абсолютно сходящихся рядах Фурье из Нш, Известия высших учебных заведений, 7(542), 2007, с 42-47
4 ДМ Дьяченко О некоторых неравенствах для сумм модулей коэффициентов Фурье функций из Н"(Тт), Современные проблемы теории функций и их приложения, Саратов, изд-во Сарат ун-та, 2008, с 70
5 Д М Дьяченко О двусторонних оценках сумм модулей коэффициентов фурье функций из Я"(Т'т), Вестн МГУ, Сер I, 2008, 3, с 19-26
6 Д М Дьяченко О свойствах коэффициентов Фурье для функций класса Нш, Материалы международной конференции, посвященной 200-летию Казанского государственного университета, Казань, 2004, с 91-92
7 Д М Дьяченко Об абсолютно сходящихся рядах Фурье класса Lip a, Современные проблемы теории функций и их приложения, Саратов, изд-во Сарат ун-та, 2004, с 76
8 ДМ Дьяченко О коэффициентах Фурье для функций класса Яш,Труды участников международной школы-семинара по геометрии и анализу памяти Н В Ефимова, Абрау-Дюрсо, 2004, с 97-98
Подписано в печать 15 08 2008 г Печать на ризографе Тираж 100 экз Заказ № 1206 Объем 1,3 п л Отпечатано в типографии ООО "Алфавит 2000", ИНН 7718532212, г. Москва, ул Маросейка, д 6/8, стр 1, т 623-08-10, ^утог.а^ауйгООО ги
1.Введение
2. Двусторонние оценки сумм коэффициентов Фурье в одномерном случае
2.1 Оценки сумм модулей коэффициентов Фурье вр-ой степени функций класса Нш
2.2 Оценки норм в пространстве А\ последовательности коэффициентов Фурье функций класса Нш
3. Двусторонние оценки сумм коэффициентов Фурье в многомерном случае
3.1 Оценки для смешанного модуля непрерывности
3.2 Оценки для частных модулей гладкости
Работа посвящена оценкам сумм степеней модулей коэффициентов Фурье функций из классов Нш как в одномерном, так и в многомерном случаях.
Приведем необходимые в дальнейшем определения, а затем сформулируем основные результаты работы.
Начнем с расмотрения функций одного переменного. Через Ь[О, 2тг] обозначим пространство 2тг- периодических измеримых функций /(х) с конечной нормой
2тг
И/Над - / \m\dx. о
Если /(х) е Ь[0, 27г] , то будем обозначать через т(/) = ^ + апсозпх + Ьпвтпх, (1.1) где
71=1
2тг ^ 2тг — ! /(х) сое пхйх Ъп = — J /(ж) эт пхйх, ап о ее ряд Фурье. В дальнейшем, будем полагать ао = 0, так как это не уменьшит общности дальнейших рассмотрений. Обозначим через оо
Ыар= ЛЫр + \ьп\р
71=1 сумму модулей коэффициентов Фурье этой функции в степени р. Пространством А\ будем называть множество функций /(х) € Ь[0, 27г] с введенной выше конечной нормой Ц/ц^.
Пусть заданный модуль непрерывности, то есть ш(6)
- некоторая непрерывная, полуаддитивная, неубывающая на [0,1] функция такая, что о;(0) = 0.
Через С[0,27г] обозначим пространство 27т- периодических непрерывных функций f(x) с конечной нормой
1с[0,2тг] = omaxJ/(a;)|.
Через cj(/, 5) обозначим модуль непрерывности в С[0,2тс] функции /(ж) G С[0, 27г], т.е. а;(/, (5) = sup ||/(ж + ¿) - /(ж)||с[о,2тг]-|i|<5
Через Нш обозначим множество функций f(x) € С[0,27г] таких, что иj(f, 5) < со(6), т.е. rw = {/€C[0,27r]:w(/,i)<w(i)}> где си(6)- заданный модуль непрерывности.
Если ш(6) = М5а, где данные числа а и М таковы, что М > 0 и а € (0,1], то такой класс функций Нш обозначается как L\pM а.
Через Ь2[0,27г] обозначим пространство 27т- периодических измеримых функций f(x) с конечной нормой
Wf\\moM=\IU(x))2dx
2тг \ 2 У
Через а/2)(£, /) - обозначим модуль непрерывности в L2[0, 27г] функции / € L2[0, 27г], т.е. w<2>(5, /) = sup
2тг а через - наилучшее приближение в Ь2[0,2тг] функции £ Ь2[0, 27г] тригонометрическими полиномами порядка п—1, т.е.
E¡?\f)=m£\\f-Tn\\v[0M, n n- 1 где Tn — 9 "f- E eos fca; + a^ sin kx, Ck и d^ - произвольные ¿ fc=i действительные исла.
Теперь приведем определения для функции m переменных.
Будем далее обозначать х = (жх,., xm), п = (щ, .,пт), пх = xini + . + хтпт и Тт = [0,2тг]т.
Через L(Tm) обозначим пространство 27г- периодических по каждой переменной измеримых функций f(x) = f(xi,.,xm) с конечной нормой ll/IUcr») = / !/(s)|cte. грт
Если /(ж) € L(Tm), то ее ряд Фурье будем обозначать через = £ спе^, nez где
Для того, чтобы сделать формулировки утверждений в многомерном случае более простыми, будем рассматривать класс тех f(x) £ L(Tm), у которых ряд Фурье имеет вид
00 00 V Г pinx — V V г Pinx nen п!=1 nm=l
Функцию a;(¿) = a;(¿i,., £т) будем называть смешанным модулем непрерывности, если ш{€) - неотрицательная, непрерывная, неубывающая по каждой переменной на [0,1]т функция что для любого j = 1 ,.,т и любых фиксированных i,tj-i,tj+i,., tm, где U e [0,1] имеем cj(ti,., tj-1,0, tj+1,tm) = 0 и для любых положительных tj и t'j, (tj + t'j) < 1 имеем и(¿i,., ¿ji, tj Л-t'j, tj+i,., tm) = tj-i,tj, tj+i,., tm) + cj(£i, ., tj-i,t'j, tj+1, .,tm).
Через C(Tm) обозначим пространство 27г- периодических по каждой переменной непрерывных функций /(аг) с конечной нормой f\\c{T™) = max |/(ж)|. Будем обозначать через
Д(/,®-«/2,и) = £ (-i)il+-+Zm/(®i - ^ + ta, - — + /mwTO) lj 6(0,1} z z
- смешанную симметрическую разность первого порядка функции /(ж), через <*>(/, .,tm) = sup ||Л(/,а;-u/2,u)||c(r™)
- смешанный модуль непрерывности в С(Тт) функции /(a;) £ С(Тт).
Через Нш(Тт) обозначим множество функций f(x) € С(Тт) таких, что tu(f,t) < u){t), т.е. {/ € C[0,27r]m : uj(f,S) < w(<5)}, где a;(i) — заданный смешанный модуль непрерывности.
Через Ь2(Тт) обозначим пространство 2тт- периодических по каждой переменной измеримых функций /(х) с конечной нормой
11/1 \щт~)=(/(Пх))2<1х)\ через эир ||Д(/,ж - и/2,и)\\Ь2(тт) з<т смешанный модуль непрерывности функции /(ж) € Ь2(Тт) в метрике Ь2(Тт).
Через Еп(/)12(Тт) п = (щ, .,пт), щ 6 N обозначим наилучшее приближение "углом11 функции /(х) Е Ь2(Тт) в метрике Ь2{ТШ). Как показано в работе [5]
00 оо
Т-) = (2ТГ)- Е . £ Ы2к\—711 к-щ—Пщ
При г = 1, 2.ГП и любом г € N обозначим через г
Х\ £) = Е {~1)Г~кС^{хь ., Хг„ЪХг + Ы, Х1+Ъ Жт), а;—о
Смешанным модулем гладкости порядка г € ./V в С(Тт) функции /(ж) £ С(Тт) назовем величину
Ь ¿то) = ти эир ||Лг(/;а; - —-;г/)||с(гт) = = Эйр II Аг(/; X] и)\\с(Тт) и3\<1з,1<]<т
Пусть, кроме того, частным модулем гладкости по г-той переменной порядка г в С(Тт) функции f(x) G С(Тт) назовем величину г sup II ХХ-1)7-- C^f(xi,.,xi^i,xi + kt,xi+1,.,xm)\\c{T^)-И <<5 к=о
Функцию ur{t) одного переменного t будем называть модулем гладкости порядка г, если cur(t)~ неотрицательная, непрерывная, неубывающая на [0,1] функция такая, что wr(0) = О и шг(М) < (A + l)ru;r(i) (Л > 0).
Теперь если задан одномерный модуль гладкости ur{t) порядка г, то пусть
H^(Tm) = {f:ur(f]t)<ur{t)}, где шr(/;i) = .maxmw?\f;t).
Подробней о различных модулях гладкости и о приближении функций можно прочитать в работе [7].
Напомним, что в многомерном случае мы рассматриваем класс тех функций, у которых отличны от нуля только коэффициенты сп с 711, ■■••,Tim > 0.
Теперь приведем условия, которым будут удовлетворять модуль непрерывности смешанный модуль непрерывности и(6) и модуль гладкости порядка г ujr{ô).
Определение 1.Будем говорить, что функция u(t) удовлетворяет условиям В и В', если, соответственно, существуют константы С и С', не зависящие от 8 Е (0,1], такие, что оо си (к) И /7Г\ -Ап1<Сш(6) и ¿ЕЦ- <С'ы((5). п=Щ+1 П
Очевидно, что справедлив такой результат Утверждение 0. Функция удовлетворяет условиям В и В', в том и только в том случае, если существуют некоторые константы ^ и не зависящие от Н Е (0,1], для которых выполнены соответственно неравенства ос ш {тт2~к+1) < Рш{К) при 0 < Н < 1 к=[ 1оё2 ±]+1 и
N2 1 к ^ си (тт2-к+1) 2к < Р'ш{Ь) при 0 < Н < к=1 2
Определение 2. Пусть число <7 > 2, тогда будем говорить, что удовлетворяет условию {Вч ), если существует константа В\, не зависящая от Н £ (0,1), такая, что
К к] г9 £ и ("7Г2А;) 29/г < Вхш{К). к—\
Определение 3. Пусть {ап}п^г т — ш-кратная числовая последовательность, к б Zm и 1 < э <т. Тогда обозначим
А ¿(а*) = а* - 0>к1,.,к]-1,к3+1,к]+1.,кТп) и
Д(а*) = Лх (Д2. (Дт(а*))).
Скажем, что неотрицательная непрерывная, неубывающая по каждой переменной на [0,1]т функция о;(£х, ■■•) ¿т) монотонна в смысле Харди, если для любого вектора п — (ni, .,nm) 6
Z"1 имеем
L2)
Если последовательность
7г 7г удовлетворяет условию (1.2), то говорят, что она монотонна в смысле Харди.
В многомерном случае аналогом определения 1 является нижеследующее
Определение 4. Скажем, что функция uj{t\, .,£m), монотонная в смысле Харди, обладает свойством (С), если У В С {1,., т} существует константа С в, не зависящая от ¿>i,., öm £ [0,1], такая, что
П*, / / "¡Ьу-'Чаксмь,■■■,**.)■ ПЮА1П1 зев JÍB J
Будем еще пользоваться следующим обозначением
В = B(w) = sup Св-в
Более подробно об этих условиях написано в статьях П.Л.Ульянова (см. [8]), Н.К. Бари и С.Б. Стечкина(см. [2]) и других авторов.
В 1914 году H.H. Лузин и А.Данжуа доказали (см. [1], стр. 173) следующую теорему:
Теорема А.Если тригонометрический ряд оо ап cos rix + bn sin nx
71=1 сходится абсолютно на множестве Е, т(Е) > 0, то оо
Е Ы + \ьп\ < оо. п= 1
В 1914 году С.Н.Бернштейн установил (см.[1], стр. 608) для функций из класса 1лрм а следующее свойство:
Теорема Б .Если функция ¡{х) удовлетворяет условию Липшица порядка а, где а > то ее ряд Фурье сходится абсолютно.
Понятно, что сумма модулей коэффициентов Фурье функции из 1лрм а при а > | конечна. Встал вопрос об оценке величины оо
Е Ы + \ъп\. п—1
В 1951 году С.Б.Стечкиным был установлен следующий результат ([6], стр. 230):
Теорема В.Пусть f 6 Ь2[0,2-к\ и (1.1) - ее ряд Фурье. Зададим возрастающую последовательность номеров {щ}. Тогда
ОО 00 1 / 1 \
Е + < с Е-тг^(2) • к= 1 к=1 ук \пк )
После этих результатов естественно встает вопрос об оценках снизу и сверху величины
00
11/|ЦР = Е Ыр + \ьп\р. п= 1
Введем следующее обозначение :
А)'
22-«9(3- ?)-!(! -Я)1-", 1<?<15
В диссертации (§2.1) доказана
Теорема 1. Пусть р 6 (0,2)и u(t) - модуль непрерывности, удовлетворяющий условиям В и В' из определения 1. Тогда справедливы неравенства
00 /сЛ^\р 00 00 fw(z)\p
BiY, Иг < sup + Hf- , к=1 \ Vk J feHu n=i k= l \ Vk J = (^(|с'+с+6)Г = (!)•
В §2.2, для наиболее интересного случая р = 1, уточнены постоянные в доказанных неравенствах, а именно доказана
Теорема 2. Пусть w(t) - модуль непрерывности, удовлетворяющий условиям В и В'из утверждения 0. Тогда справедливы неравенства
00 ш (т) 00 ш fr)
Ki Е —т^ < sup ||/lk -)f, где i^i = (2+y/2)(2F+F')' ^2 = "if •
В качестве следствия теоремы 2 приведены оценки для класса LipM су, в которых выяснена их зависимость от М и а.
Следствие 2.2 Пусть даны числа М > 0 и а 6 1) • Тогда справедливы неравенства
М М
Аг—г< sup ll/IU, <
2а - 1 fehipM а 2а - 1 где Di — 2a(3-2a-2-'*)(2+V2) И ^ ~ ■
Во второй главе рассмотрены аналогичные задачи в многомерном случае.
В §2.1 для смешанного модуля непрерывности доказана
Теорема 3. Пусть р £ (0,2), функция u(t)~ смешанный модуль непрерывности - обладает свойством (С)определения 4 и монотонна в смысле Харди. Тогда справедливы неравенства оо 00 fu(JL JL.)\P а, е . Е 7 nJ) < оо оо sup Е . £ \ск\р < feH<" (1^)^=1 кт=1 л2 Е . Е ' . ос оо /U(JL JL.Y
•• / Ш V 711 ' ' 71™ > щ=1 Tim—1 \ л/п1---пт J где Аг = (40^)^, А2 = щ^е? и в = ВИ = SUPв СВ
Если же гладкость функции измеряется в терминах частных модулей гладкости, то в многомерном случае придется использовать модули гладкости достаточно большого порядка. Оказалось, что удобно описывать гладкость с помощью величины wr(f,t). В параграфе 3.2 установлен такой результат
Теорема 4. Пусть р€ (0, 2), г > т и wr{t) - модуль гладкости порядка г, удовлетворяющий условиям (Вт) из определения 2 и (В) из утверждения 0. Тогда справедливы неравенства
Ai{p,m,r) ™ 7Т m!mp/2 Bl + F h Лк}
ОО 00 sup Е . Е Ыр < /€Я'-Г(Г™)А!1=1 кт=1
А2(Р)т,г)^"Лт)Ркт-1-тр/2,
ОО п г " > b ■ к=1 К где А\{р, т, г) и Л2(р, га, г) - некоторые константы, зависящие только от р, т и г.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах [10], [И], [12],[13] и [14].
Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям академику РАН, профессору
П. Л. Ульянову и профессору М.К. Потапову за постановку задач, ценные советы и постоянное внимание к работе.
1. Н.К. Бари. Тригонометрические ряды, Москва, Физмат-гиз, 1961.
2. Н.К.Бари, С.Б. Стечкин. Наилучшие приближения и дифференциальные свойства двух сопряженных функций, ТММО, т.5(1956), 485-522.
3. М.И. Дьяченко, П.Л. Ульянов. Мера и интеграл, Москва, Факториал (1998).
4. Н.П.Корнейчук. Экстремальные задачи теории приближения, Москва, Наука (1976).п.М.К.Потапов. О приближении "углом Труды конференции по конструктивной теории функций, Венгрия, Будапешт, 1972 г., с.371-399.
5. С.Б.Стечкии.Об абсолютной сходимости ортогональных рядов, Матем. сборник, 29 (71), 225 (1951).
6. А.Ф. Тиман. Теория приближения функций действительного переменного, Москва, Государственное издательство физико-математической литературы, 1960.
7. П.Л. Ульянов. О модулях непрерывности и коэффициентах Фурье, Вестн. МГУ, Сер.I, 1995, 1.
8. Г.Харди, Дэю.Литтльвуд, Г.Полиа. Неравенства, ИЛ, 1948.
9. Д.М.Дьяченко О точных константах в абсолютно сходящихся рядах Фурье функций из класса Lipa;, Вестн. МГУ, Сер.1, 2004,4, с. 17-21.
10. Д. М.Дьяченко О свойствах коэффициентов Фурье для функций класса Нш, Вестн. МГУ, Сер.1, 2005,4, с. 18-25.
11. Д.М.Дьяченко О некоторых константах а абсолютно сходящихся рядах Фурье из Нш, Известия высших учебныхзаведений, 7(542),2007, с. 42-50.
12. Д.М.Дьяченко О некоторых неравенствах для сумм модулей коэффициентов Фурье функций из Нш(Тт), Современные проблемы теории функций и их приложения, Саратов, изд-во Сарат. ун-та, 2008, с.70.
13. Д. МДьяченко О двусторонних оценках сумм модулей коэффициентов фурье функций из Нш(Тт), Вестн. МГУ, Сер.1, 2008,3.