Пополнение ядра оператора дифференцирования
А. Н. Морозов Ярославский государственный университет
им. П.Г. Демидова, ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150003, Россия
Аннотация:
При изучении кусочно-полиномиальных приближений в пространствах
$L_p,\;$ $ 0 < p < 1,$ автором было рассмотрено распространение
$k$-й производной (оператора) с соболевских пространств
$ W_1^k $ на пространства, являющиеся в определённом смысле их преемниками и имеющие нижний индекс меньше единицы. Данная статья продолжает работы автора по исследованию свойств, обретаемых оператором дифференцирования
$\Lambda$ при распространении его за границы пространства
$W_1^1$ $\big/ \Lambda : W_1^1 \mapsto L_1,\; \Lambda f = f^{\;'} \big/$. Исследования проводятся с помощью введения семейства пространств
$Y_p^1,\; 0 < p < 1,$ имеющего аналогию с семейством
$W_p^1,\; 1 \le p < \infty.$ Пространства
$Y_p^1$ снабжены квазинормами, построенными на основе квазинорм соответствующих пространств
$L_p,$ и для них выполняется
$\; \Lambda : Y_p^1 \mapsto L_p$. Такой подход даёт новый взгляд на свойства производной. Например, была показана аддитивность относительно интервала продолженного оператора дифференцирования:
$$ \bigcup_{n=1}^{m} \Lambda (f_n) = \Lambda (\bigcup_{n=1}^{m} f_n).$$
Здесь для функции
$f_n,$ заданной на $[x_{n-1};x_n],\; a = x_0 < x_1 < \cdots < x_m = b,$ определено
$\Lambda (f_n).$ Одной из наиболее важных характеристик линейного оператора является состав ядра. При распространении оператора дифференцирования с пространства
$C^1$ на пространства
$W_p^1$ его ядро не изменяется. В статье конструктивно показано, что функции скачков и сингулярные функции
$f$ принадлежат всем пространствам
$ Y_p^1,$ и для них
$\Lambda f =0.$ Следовательно, пространство функций ограниченной вариации
$H_1^1$ содержится в каждом
$Y_p^1,$ и оператор
$\Lambda$ на
$H_1^1$ удовлетворяет соотношению
$\Lambda f = f^{\;'}.$ Также приходим к выводу, что сингулярной логично назвать каждую функцию из добавленной части ядра.
Ключевые слова:
оператор дифференцирования, ядро, квазинорма.
УДК:
517.5
Поступила в редакцию: 15.11.2016
DOI:
10.18255/1818-1015-2017-1-111-120