Литература
Кузютин В. Ф., Зенкевич Н. А., Еремеев В. В. Геометрия: Учебник для вузов. Издательство «Лань», 2003. – 324с.
Иваницкая В. П.. Общая теория поверхностей второго порядка. М.:Учпедгиз, 1958. – 277с.
УДК 517.91
ОБ ОДНОМ НЕОБХОДИМОМ ПРИЗНАКЕ КРАТНОСТИ СОБСТВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОПЕРАТОРА ШТУРМА-ЛИУВИЛЛЯ
Пирманова А.А.
Южно-Казахстанский Государственный Университет им.М.О.Ауезова, г.Шымкент
Научный руководитель – д.ф.-м.н., доцент Шалданбаев А.Ш.
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. Многие задачи математической задачи приводят к задаче определения собственных значений и собственных функций дифференциальных операторов и разложения произвольной функции в ряд (или интеграл) по собственным функциям. Так, например, к такого рода вопросам приходят всегда, применяя метод Фурье для нахождения решения дифференциального уравнения в частных производных, удовлетворяющего данным начальным и краевым условиям. Поэтому дифференциальные операторы привлекали, и привлекают большое внимание и имеется много работ им посвященных.
Несмотря на фундаментальные результаты полученные до настоящего времени, проблему спектрального разложения дифференциальных операторов еще нельзя считать исчерпанной. Здесь в первую очередь следует указать на задачу определения кратности спектра дифференциального оператора в зависимости от свойств его коэффициентов [1].
Пусть пространство Гильберта, - оператор Штурма-Лиувилля, определенный условиями:
, (1.1)
(1.2)
Если для некоторого собственного значения этого оператора соответствуют две собственные функции, то такое собственное значение называется кратным. Спрашивается, какими должны быть коэффициенты краевого условия (1.2), чтобы оператор (1.1)-(1.2) имел хотя бы одного кратного собственного значения.
2. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.
Рассмотрим в пространстве спектральную задачу
(2.1)
(2.2)
где , - произвольные комплексные числа. λ- спектральный параметр. Сначала найдем общего решения уравнения (2.1) и изучим ее свойства. Имеет место следующая лемма [2].
ЛЕММА 2.1. (а) Пространство решений уравнения (2.1) одномерно;
(б) Общее решение уравнения (2.1) имеет следующий вид
(2.3)
(в) Для любого нетривиального решения уравнения (2.1) имеет место формула
. (2.4)
(г) Если есть решение уравнения (2.1) и
, то
(2.5)
(д) Если λ , то пара образует базис решений уравнения Штурма-Лиувилля:
(2.6)
где
(2.7)
есть решение уравнения (2.1). Вронскиан этой пары вычисляется по формуле
(2.8)
(е) Если , то пара
(2.9)
образует базис в пространстве решений уравнения Штурма-Лиувилля (2.6), причем
. (2.10)
Эта лемма играет ключевую роль во всех наших дальнейших исследованиях, одним из следствий этой леммы является следующая
Достарыңызбен бөлісу: |