Неравенство Бернштейна - Сеге в пространстве $L_0$ для тригонометрических полиномов
А. О. Леонтьеваab a Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург
b Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург
Аннотация:
Неравенства вида $\|f_n^{(\alpha)}\cos\theta+\tilde{f}_n^{(\alpha)}\sin\theta\|_p\le B_n(\alpha,\theta)_p \|f_n\|_p$ для классических производных при
$\alpha\in\mathbb{N}$ и производных Вейля вещественного порядка
$\alpha\ge 0$ тригонометрических полиномов
$f_n$ порядка
$n\ge 1$ и их сопряженных при вещественном
$\theta$ и
$0\le p\le \infty$ называют неравенствами Бернштейна — Сеге. Они являются обобщением классического неравенства Бернштейна (
$\alpha=1$,
$\theta=0$,
$p=\infty$). Такие неравенства изучаются уже более 90 лет. Задача исследования неравенства Бернштейна — Сеге состоит в изучении свойств наилучшей (наименьшей) константы
$B_n(\alpha,\theta)_p,$ ее точного значения и экстремальных полиномов, на которых это неравенство обращается в равенство.
Г. Сеге (1928), А. Зигмунд (1933), А. И. Козко (1998) показали, что в случае
$p\ge 1$ для вещественных
$\alpha\ge 1$ и любых вещественных
$\theta$ для наилучшей константы выполняется равенство
$B_n(\alpha,\theta)_p=n^\alpha.$ Представляют интерес неравенства Бернштейна — Сеге при
$p=0$
как минимум по той причине, что среди всех
$0\le p\le\infty$ константа
$B_n(\alpha,\theta)_p$ является наибольшей по
$p$ при
$p=0$.
В 1981 г. В. В. Арестов доказал, что при
$r\in\mathbb{N}$ и
$\theta=0$ в пространствах
$L_p,\,0\le p<1,$ неравенство Бернштейна выполняется с константой
$n^r$, т. е.
$B_n(r,0)_p=n^r$. В 1994 г. он доказал, что при
$p=0$ для производной сопряженного полинома порядка
$r\in\mathbb{N}\cup\{0 \}$, т. е. при
$\theta=\pi/2$, точная константа имеет показательный рост по
$n$, а точнее, справедливо соотношение
$B_n(r,\pi/2)_0=4^{n+o(n)}$. В двух недавних работах автора (2018) получен подобный результат для производных Вейля положительного нецелого порядка при любом вещественном
$\theta$. В данной работе доказано, что формула
$B_n(\alpha,\theta)_0=4^{n+o(n)}$ имеет место и для производных неотрицательных целых порядков
$\alpha$ и произвольных вещественных
$\theta\neq \pi k,\,k\in\mathbb{Z}$.
Ключевые слова:
тригонометрический полином, сопряженный полином, производная Вейля, неравенство Бернштейна — Сеге, пространство $L_0$.
УДК:
517.518.86
MSC: 42A05,
41A17,
26A33 Поступила в редакцию: 06.08.2019
Исправленный вариант: 21.10.2019
Принята в печать: 28.10.2019
DOI:
10.21538/0134-4889-2019-25-4-129-135