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Taikov 情形下有限区间上的 Landau-Kolmogorov 问题

偏微分方程分析 2021-07-06 v1 经典分析与常微分方程 泛函分析

摘要

我们在区间 I=[1,1]\mathbb{I} = [-1,1] 上求解逐点 Landau-Kolmogorov 问题,即在约束 f2δ\|f\|_2 \leqslant \deltaf(r)21\left\|f^{(r)}\right\|_2\leqslant 1 下求 f(k)(t)sup\left|f^{(k)}(t)\right|\to\sup,其中 tIt\in\mathbb{I}δ>0\delta > 0 固定。对于 r=1r = 1r=2r = 2,我们通过证明 Karlin 型猜想 suptIf(k)(t)=f(k)(1)\sup\limits_{t\in \mathbb{I}}\left|f^{(k)}(t)\right| = \left|f^{(k)}(-1)\right|(在上述约束下)来求解区间 I\mathbb{I} 上 Taikov 情形下的均匀版 Landau-Kolmogorov 问题。证明依赖于分析高阶 Sturm-Liouville 方程 (1)ru(2r)+λu=λf(-1)^ru^{(2r)} + \lambda u = -\lambda f(边界条件为 u(s)(1)=u(s)(1)=0u^{(s)}(-1) = u^{(s)}(1) = 0s=0,1,,r1s = 0,1,\ldots,r-1)的解的范数对非负参数 λ\lambda 的依赖关系,其中 ff 为某分段多项式函数。此外,我们对 k{r2,r1}k \in \{r-2, r-1\} 找到了尖锐不等式 f(k)Af2+Bf(r)2\left\|f^{(k)}\right\|_\infty \leqslant A\|f\|_2 + B\left\|f^{(r)}\right\|_2,其中常数 A>0A > 0 尽可能小,常数 B=B(A)B = B(A) 也尽可能小。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.01698,
  title  = {The Landau-Kolmogorov Problem on a Finite Interval in the Taikov Case},
  author = {Dmytro Skorokhodov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01698},
  year   = {2021}
}