О разделимости одного класса вырождающихся дифференциальных операторов в лебеговом пространстве
М. Г. Гадоевa,
С. А. Исхоковb,
Ф. С. Исхоковb a Мирнинский политехнический институт (филиал Северо-Восточного федерального университета в г. Мирном)
b Институт математики им. А. Джураева АН Республики Таджикистан, г. Душанбе
Аннотация:
Пусть
$\Omega$ – произвольное открытое множество в
$n$-мерном евклидовом пространстве
$R_{n}$ и пусть
$\Pi(0)$ – единичный куб с центром в начале системы координат. Для любой точки
$\xi=(\xi_{1},\xi_{2},\ldots,\xi_{n})\in R_{n}$ и любого вектора
$\overrightarrow{t}=(t_{1},t_{2},\ldots,t_{n})$ с положительными компонентами определим параллелепипед
$\Pi_{\overrightarrow{t}}(\xi)$ равенством
$$ \Pi_{\overrightarrow{t}}(\xi)=\left\{x\in R_{n} :\left(\left(x_{1}-\xi_{1}\right)/t_{1}, \left(x_{2}-\xi_{2}\right)/t_{2},\ldots, \left(x_{n}-\xi_{n}\right)/t_{n}\right)\in \Pi(0)\right\}. $$
Пусть
$g_{j}(x) (j=\overline{1,n})$ – определенные в
$\Omega$ положительные функции. Положим $\Pi_{\varepsilon,\overrightarrow{g}}(\xi)=\Pi_{\xi\overrightarrow{g}(\xi)}(\xi)$, где
$\varepsilon>0$ и $\overrightarrow{g}(\xi)=(g_{1}(\xi),g_{2}(\xi),\ldots,g_{n}(\xi))$.
Предполагается, что множество
$\Omega$ и функции
$g_{j}(x), j=\overline{1,n},$ связаны следующим условием: (A) Существует постоянная
$\varepsilon_{0}>0$ такая, что для всех
$\xi\in\Omega$ и всех
$\varepsilon\in (0, \varepsilon_{0})$ параллелепипед
$\Pi_{\varepsilon,\overrightarrow{g}}(\xi)$ содержится в
$\Omega$. Условие (А) является аналогом условия погружения, введенного П. И. Лизоркиным в 1980 году. В работе исследуется разделимость дифференциального выражения
\begin{equation}\tag{*} L(x,D_{x})=\sum_{|k|\leq 2r}a_{k}(x)D_{x}^{k} (x\in \Omega), \end{equation}
где
$r$ – некоторое натуральное число,
$k=(k_{1}, k_{2}, \ldots , k_{n})$ – мультииндекс,
$|k|=k_{1}+k_{2}+\ldots+$ $+k_{n}$ – длина мультииндекса
$k$, в лебеговом пространстве
$L_{p}(\Omega), 1<p<+\infty$. Множество всех мультииндексов
$k$, для которых
$a_k(x)\not\equiv 0$, обозначим через
$\mathscr{K}$. Пусть
$O_\mathscr{K}$ – множество функций
$u(x)\in L_{1, loc}(\Omega)$, имеющих обобщенные производные в смысле С.Л. Соболева
$D_x^ku(x)$ для всех
$k\in\mathscr{K}$. Дифференциальное выражение (*) называется
$L_p$-
разделимым, если для всех функций
$u(x)\in O_\mathscr{K}$ таких, что
$u(x)\in L_{p}(\Omega)$,
$L(x, D_x)u(x)\in L_{p}(\Omega)$ имеет место включение
$a_k(x)D^k_x u(x)\in L_{p}(\Omega)$ для всех мультииндексов
$k\in \mathscr{K}$.
Работа состоит из пяти разделов. В первом разделе приведена формулировка основных результатов, во втором разделе строится правый регуляризатор для исследуемого класса дифференциальных выражений, а в разделах 3-5 приведены доказательства основных теорем работы.
Ключевые слова:
разделимость, дифференциальный оператор с частными производными, нестепенное вырождение, правый регуляризатор, обратный оператор.
УДК:
517 Поступила в редакцию: 14.10.2019
Принята в печать: 20.12.2019
DOI:
10.22405/2226-8383-2018-20-4-86-107