К теории пространств обобщенных потенциалов Бесселя
Автор: Джабраилов Ахмед Лечаевич, Шишкина Элина Леонидовна
Журнал: Владикавказский математический журнал @vmj-ru
Статья в выпуске: 3 т.24, 2022 года.
Бесплатный доступ
Цель данной статьи - ввести нормы в пространстве обобщенных бесселевых потенциалов на основе весовых интегралов Дирихле. Сначала мы определяем весовой интеграл Дирихле и показываем, что этот интеграл можно представить с помощью многомерного обобщенного сдвига. Далее мы показываем, что такая норма не подходит для введения функционального пространства произвольного дробного порядка гладкости. Затем мы вводим новую норму, связанную с ядром обобщенного потенциала Бесселя. Общая теория потенциала берет свое начало из теории электростатического и гравитационного потенциалов и уравнений Лапласа, волнового уравнения, уравнений Гельмгольца и Пуассона. Известно, что знаменитые потенциалы Рисса являются реализациями действительных отрицательных степеней оператора Лапласа и волновых операторов. Между тем большое внимание в теории потенциала уделяется потенциалу Бесселя, поскольку он порождает пространства дробной гладкости. Обобщение в статье достигается путем рассмотрения оператора Лапласа - Бесселя, построенного на основе сингулярного дифференциального оператора Бесселя. Теория сингулярных дифференциальных уравнений, содержащих оператор Бесселя и неразрывно связанная с ней теория соответствующих весовых функциональных пространств, относятся к тем математическим направлениям, теоретическое и прикладное значение которых трудно переоценить.
Оператор бесселя, обобщенное пространство бесселевых потенциалов, весовой интеграл дирихле
Короткий адрес: https://sciup.org/143179306
IDR: 143179306 | УДК: 517.98 | DOI: 10.46698/c3174-5520-8062-f
On the theory of spaces of generalized Bessel potentials
The purpose of the article is to introduce norms in the space of generalized Bessel potentials based on the weighted Dirichlet integrals. First, we define weighted Dirichlet integral and show that this integral can be represented using multidimensional generalised translation. Next, we demonstrate that this norm does not allow to define function spaces of arbitrary fractional order of smoothness. The potential theory originates from the theory of electrostatic and gravitational potentials and the Laplace, wave, Helmholtz, and Poisson equations. The famous Riesz potentials are known to be realizations of the real negative powers of the Laplace and wave operators. In the meantime, a lot of attention in the potential theory is given to the Bessel potential. Generalization in the article is achieved by considering the Laplace-Bessel operator which is constructed on the basis of the singular Bessel differential operator. The theory of singular differential equations containing the Bessel operator and the theory of the corresponding weighted function spaces belong to those mathematical areas, the theoretical and applied significance of which can hardly be overestimated.
Список литературы К теории пространств обобщенных потенциалов Бесселя
- Stein E. M. Singular Integrals and Differentiability Properties of Functions.—Princeton, N. J.: Princeton Univ. Press, 1970.—304 p.—(Princeton Math. Ser. Vol. 30).
- Никольский С. М. Приближение функций многих переменных и теоремы вложения.— М.: Наука, 1977.—456 с.
- Ляхов Л. Н., Половинкина М. В. Пространство весовых потенциалов Бесселя // Дифференциальные уравнения и динамические системы. Сб. статей. Тр. МИАН.— М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2005.—Т. 250.—С. 192-197.
- Ляхов Л. Н. Обращение B-потенциалов Рисса // Докл. АН СССР.—1991.—Т. 321, № 3.—С. 466-469.
- Ляхов Л. Н. Об одном классе гиперсингулярных интегралов // Докл. АН СССР.—1990.—Т. 315, № 2.—С. 291-296.
- Aronszajn N., Smith K. T. Functional spaces and functional completion // Ann. de l'Inst. Fourier.— 1956.—Vol. 6.—P. 125-185.
- Aronszajn N., Smith K. T. Characterization of positive reproducing kernels. Applications to Green's functions // Amer. J. Math.—1957.—Vol. 79, № 3.—P. 611-622. DOI: 10.2307/2372565.
- Aronszajn N., Smith K. T. Theory of Bessel potentials. I // Ann. de l'Inst. Fourier.—1961.—Vol. 11.— P. 385-475.
- Киприянов И. А. Сингулярные эллиптические краевые задачи.— М.: Наука-Физматлит, 1997.— 204 с.
- Ватсон Г. Н. Теория бесселевых функций.—М.: Изд-во инсотр. лит-ры, 1949.—728 с.
- Shishkina E. L., Sitnik S. M. Transmutations, Singular and Fractional Differential Equations with Applications to Mathematical Physics.—Cambridge: Acad. Press, 2020.—592 p.
- Banach S., Saks S. Sur la convergence forte dans les champs Lp // Stud. Math.—1930.—Vol. 2.—P. 51-57.
- Гольдман М. Л. Конус перестановок для обобщенных бесселевых потенциалов // Теория функций и нелинейные уравнения в частных производных. Сб. статей. К 70-летию со дня рождения члена-корреспондента РАН Станислава Ивановича Похожаева. Тр. МИАН.—М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2008.—Т. 260—C. 151-163.
- Гольдман М. Л. Перестановочно-инвариантные оболочки обобщенных потенциалов Бесселя и Рисса // Докл. АН.—2008.—Т. 423, № 1.—С. 14-18.
- Ekincioglu I., Shishkina E. L., Keskin C. Generalized Bessel potential and its application to non-homogeneous singular screened Poisson equation // Integral Transforms and Special Functions.—2021.— Vol. 32, № 12.—P. 932-947. DOI: 10.1080/10652469.2020.1867983.
- Dzhabrailov A., Luchko Y., Shishkina E. Two forms of an inverse operator to the generalized Bessel potential // Axioms.—2021.—Vol. 10, № 3.—P. 1-20. DOI: 10.3390/axioms10030232.