О сжатиях функций
Л. А. Балашов,
В. И. Прохоренко
Аннотация:
Пусть
$f(x)$ и
$g(x)$ –
$2\pi$-периодические функции из
$L^2(0,2\pi)$.
Функция
$g(x)$ называется сжатой порядка
$m$ (
$m\geq1$) относительно
$f(x)$, если при любом
$h>0$ выполняется соотношение
$$
\|\Delta_h^mg(x)\|_{L^2}\leq \|\Delta_h^mf(x)\|_{L^2},
$$
где
$$
\Delta_h^{(m)}f(x)=\sum_{j=0}^m(-1)^j C_m^j f[x+(m-j)h].
$$
Известно, что если функция
$f(x)\in L^2(0,2\pi)$ такова, что при некотором
$\rho\in(0,2)$
$$
\sum_{n=1}^\infty n^{-p/2}\biggl[
\sum_{k=n+1}^\infty\rho_k^2(f)\biggr]^{p/2}<\infty,
$$
где
$\rho_k^2(f)=a_k^2(f)+b_k^2(f)$,
$a_k(f),b_k(f)$ – коэффициенты Фурье функции
$f(x)$ по тригонометрической системе, то для любой функции
$g(x)$, сжатой порядка
$m$ относительно
$f(x)$ при некотором
$m\geq1$, справедливо соотношение
$$
\sum_{n=1}^\infty\rho_n^p(g)<\infty.
$$
В работе, в частности, устанавливается, что этот результат в некотором
смысле окончателен. Именно, доказывается следующая
Теорема. Каковы бы ни были $p\in(0,2)$, целое число $m\geq1$ и положительная последовательность $v(n)\uparrow\infty$, найдется непрерывная функция $f(x)$ такая, что
$$
\sum_{n=1}^\infty\rho_n^p(f)<\infty,\qquad
\sum_{n=1}^\infty\frac{n^{-p/2}}{v(n)}\biggl[
\sum_{k=n+1}^\infty\rho_k^2(f)\biggr]^{p/2}<\infty,
$$
однако для некоторой функции $g(x)$, сжатой порядка m относительно $f(x)$, выполняется соотношение
$$
\sum_{n=1}^\infty\rho_n^p(g)=\infty.
$$
УДК:
517.522.3
Статья поступила: 17.02.1971