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类 ${\bf B}^{\boldsymbol(m)}$ 中函数的进一步性质

数值分析 2015-10-20 v1 经典分析与常微分方程

摘要

若函数 α(x)\alpha(x) 具有形如 α(x)i=0αixγi\alpha(x)\sim \sum^\infty_{i=0}\alpha_ix^{\gamma-i}(当 xx\to\infty 时)且可逐项微分无穷多次的渐近展开,则称其属于集合 A(γ){\bf A}^{(\gamma)}。函数 f(x)f(x) 属于类 B(m){\bf B}^{(m)},若其满足形如 f(x)=k=1mpk(x)f(k)(x)f(x)=\sum^m_{k=1}p_k(x)f^{(k)}(x) 的线性齐次微分方程,其中 pkA(ik)p_k\in {\bf A}^{(i_k)}iki_k 为满足 ikki_k\leq k 的整数。已证明这些函数具有许多有趣的性质,并且它们的积分 0f(x)dx\int^\infty_0 f(x)\,dx(无论收敛或发散)都可通过 Levin--Sidi D(m)D^{(m)}-变换非常高效地求值。(在发散情形下,它们以某种可和性意义定义,例如 Abel 可和性或 Hadamard 有限部分,或两者的混合。)在本注记中,我们证明若 f(x)B(m)f(x)\in {\bf B}^{(m)},则 (fg)(x)=f(g(x))(f\circ g)(x)=f(g(x)) 也属于 B(m){\bf B}^{(m)},其中对所有足够大的 xxg(x)>0g(x)>0gA(s)g\in {\bf A}^{(s)}ss 为正整数。这极大地扩展了 D(m)D^{(m)}-变换的适用范围,使之包含具有复杂参数的函数。我们通过将 D(3)D^{(3)} 变换应用于两个积分 I[f]I[f]I[fg]I[f\circ g](其中某些 fB(3)f\in{\bf B}^{(3)}gA(2)g\in{\bf A}^{(2)})来展示结果的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.1510.05501,
  title  = {A Further Property of Functions in Class ${\bf B}^{\boldsymbol(m)}$},
  author = {Avram Sidi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.05501},
  year   = {2015}
}