Determination of the infinite Jacobi matrix with respect to two-spectra

The inverse problem about two-spectra for the equation (1) $$\begin{gathered} b_0 y_0 + a_0 y_1 = \lambda y_0 , \hfill \\ a_{n - 1} y_{n - 1} + b_n y_n + a_n y_{n + 1} = \lambda y_n \left( {n = 1, 2, 3, ...} \right), \hfill \\ \end{gathered} $$ where {y_n} ₀ ^∞ is the desired solution, λ is a complex parameter and $$a_n > 0, \operatorname{Im} b_n = 0 \left( {n = 0, 1 ,2, ...} \right)$$ is studied. Necessary and sufficient conditions for the solvability of the inverse problem about two-spectrafor Eq. (1) are established and also the procedure of reconstruction of the equation from its two-spectra is indicated.     

On the modulus of continuity in connection with a problem of J. Szabados concerning strong approximation

Пустьf(x) — интегрируемая 2π-периодическая функция, aω(f,δ) иs _n(x)=s_n(f, x). соответственно, модуль непрерывности иn-ая сумма Фурье этой функции. В настоящей работе, продолжающей исследования Г. Фрейда, Л. Лейндлера—E. M. Никищина, И. Сабадоша и К. И. Осколкова, доказывается следующая теорема.Если Ω(u) — выпуклая или вогнутая непрерывная функция и если (1) 1 $$\left\| {\left. {\sum\limits_{k = 1}^\infty \Omega (|S_k (x) - f(x)|)} \right\|_C } \right.$$ то 1 $$\omega (f;\delta ) = O\left( {\delta \int\limits_\delta ^1 {\frac{{\bar \Omega (v)}}{{v^2 }}dv} } \right),$$ где ¯Ω(v) —функция, обратная к Ω(и). При этом существует функция f₀(х), удовлетворяющая условию (1), для которой $$\omega (f;\delta ) = c\delta \int\limits_\delta ^1 {\frac{{\bar \Omega (v)}}{{v^2 }}dv} (c > 0).$$ ЕслиΩ(u)— вогнутая функция, то интеграл \(\int\limits_\delta ^1 {\frac{{\bar \Omega (v)}}{{v^2 }}dv} \) можно заменить на \(\int\limits_{\bar \Omega (\delta )}^1 {\frac{{du}}{{\Omega (u)}}.} \) . Отсюда вытекает, что еслиΩ(u) — функция типа модуля непрерывности, то для того, чтобы (1) всегда влекло принадлежность f(x) классу Lip 1, необходимо и достаточно условие \(\int\limits_0^1 {\frac{{du}}{{\Omega (u)}}}< \infty .\)      

Fourier coefficients of Siegel cusp forms of genus n

Let F(Z) be a cusp form of integral weight k relative to the Siegel modular group Sp_n(Z) and let f(N) be its Fourier coefficient with index N. Making use of Rankin's convolution, one proves the estimate (1) $$f(\mathcal{N}) = O(\left| \mathcal{N} \right|^{\tfrac{k}{2} - \tfrac{1}{2}\delta (n)} ),$$ where $$\delta (n) = \frac{{n + 1}}{{\left( {n + 1} \right)\left( {2n + \tfrac{{1 + ( - 1)^n }}{2}} \right) + 1}}.$$ Previously, for n ≥ 2 one has known Raghavan's estimate $$f(\mathcal{N}) = O(\left| \mathcal{N} \right|^{\tfrac{k}{2}} )$$ In the case n=2, Kitaoka has obtained a result, sharper than (1), namely: (2) $$f(\mathcal{N}) = O(\left| \mathcal{N} \right|^{\tfrac{k}{2} - \tfrac{1}{4} + \varepsilon } ).$$ At the end of the paper one investigates specially the case n=2. It is shown that in some cases the result (2) can be improved to, apparently, unimprovable estimates if one assumes some analogues of the Petersson conjecture. These results lead to a conjecture regarding the optimal estimates of f(N), n=2.     

Sufficient conditions for absolute asymptotic stability of linear equations in a Banach space

For a linear differential equation of the type (1) $$\frac{{dx}}{{dt}} = A_0 x(t) + A_1 x(t - \Delta _1 ) + ... + A_n x(t - \Delta _n )$$ we establish the followingTHEOREM. If $$\overline {\left| {z_1 } \right| = ...\underline{\underline \cup } \left| z \right|_n = 1\sigma \left( {A_0 + \sum\nolimits_{k = 1}^n {z_k A_k } } \right)} \subset \left\{ {\lambda :\operatorname{Re} \lambda< 0} \right\}$$ then system (1) is absolutely asymptotically stable.     

Eventual uniform asymptotic stability for stochastic differential equation based on semimartingale with spatial parameter

Given a stochastic differential equation based on semimartingale with spatial parameter (1) $$\varphi _t = x_0 + \int_{t_0 }^t {F(\varphi _s ,ds) } on t \geqslant t_0 $$ and it perturbed system (2) $$\psi _t = x_0 + \int_{t_0 }^t {F\left( {\psi \alpha _s , ds} \right)} + \int_{t_0 }^t {G\left( {\psi _s , ds} \right)} on t \geqslant t_0 $$ In this paper we give some sufficient conditions under which the eventual uniform asymptotic stability of Eq. (1) is shared by Eq. (2).     

On linear summation methods of Fourier series

Получены новые оценк иL-нормы тригонометр ических полиномов $$T_n (t) = \frac{{\lambda _0 }}{2} + \mathop \sum \limits_{k = 1}^n \lambda _k \cos kt$$ в терминах коэффицие нтовλ _k и их разностейΔλ _k=λ _k?λ _k?1: (1) $$\mathop \smallint \limits_{ - \pi }^\pi |T_n (t)|dt \leqq \frac{c}{n}\mathop \sum \limits_{k = 0}^n |\lambda _\kappa | + c\left\{ {x(n,\varphi )\mathop \sum \limits_{k = 0}^n \Delta \lambda _\kappa \mathop \sum \limits_{l = 0}^n \Delta \lambda _l \delta _{\kappa ,l} (\varphi )} \right\}^{{1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}} ,$$ где $$\kappa (n,\varphi ) = \mathop \smallint \limits_{1/n}^\pi [t^2 \varphi (t)]^{ - 1} dt, \delta _{k,1} (\varphi ) = \mathop \smallint \limits_0^\infty \varphi (t)\sin \left( {k + \frac{1}{2}} \right)t \sin \left( {l + \frac{1}{2}} \right)t dt,$$ a ?(t) — произвольная фун кция ≧0, для которой опр еделены соответствующие инт егралы. Из (1) следует, что методы $$\tau _n (f;t) = (N + 1)^{ - 1} \mathop \sum \limits_{k = 0}^{\rm N} S_{[2^{k^\varepsilon } ]} (f;t), n = [2^{N\varepsilon } ],$$ являются регулярным и для всех 0<ε≦1/2. ЗдесьS _m (f, x) частные суммы ряда Фу рье функцииf(x). В статье исследуется многомерный случай. П оказано, что метод суммирования (о бобщенный метод Рисса) с коэффиц иентами $$\lambda _{\kappa ,l} = (R^v - k^\alpha - l^\beta )^\delta R^{ - v\delta } (0 \leqq k^\alpha + l^\beta \leqq R^v ;\alpha \geqq 1,\beta \geqq 1,v< 0)$$ является регулярным, когда δ > 1.     

On the Fourier coefficients of contracted functions

РАБОтА пОсВьЩЕНА ИжУ ЧЕНИУ сВьжИ кОЁФФИцИ ЕНтОВ ФУРьЕ ФУНкцИИ ?(x) И g(x) тАкИх ЧтО (1) $$\parallel \Delta _h^m g(x)\parallel _{L^2 } \leqq \parallel \Delta _h^m f(x)\parallel _{L^2 } $$ Дль ВськОгОh≧0 И НЕкОт ОРОгОт. пОкАжАНО, ЧтО сУЩЕстВ УУт НЕпРЕРыВНыЕ ФУНк цИь ?(x) Иg(x), УДОВлЕтВОРьУЩИЕ сОО т-НОшЕНИУ (1), И тАкИЕ, ЧтО $$\mathop \sum \limits_{n = 0}^\infty [a_n^2 (f) + b_n^2 (f)]^{\alpha /2}< \infty $$ Дль ВськОгО α>0 И $$\mathop \sum \limits_{n = 0}^\infty [a_n^2 (g) + b_n^2 (g)]^{\beta /2} = \infty $$ Дль ВськОгОΒ<2. АНАлОгИЧНыИ РЕжУльт Ат ДОкАжыВАЕтсь И Дль пЕРИОДИЧЕскИх МУльт ИплИкАтИВНых ОР-тОНО РМИРОВАННых сИстЕМ.     

Bemerkungen zu einem Satz von Fejér

Последовательность {ita_k} _(n) ^k =1/∞ вещественных ч исел называется дважды мо нотонной, еслиa _k -2a _k+1 +a _k+2 ≧0 дляk≧1. В работе доказываютс я следующие утвержде ния, являющиеся обобщени ем двух теорем Фейера:

1. Если {ita_k — дважды моно тонная последовател ьность, то для ¦z¦<1 $$\operatorname{Re} \sum\limits_{\kappa = 1}^\infty {a_\kappa z^\kappa } /\sum\limits_{\kappa = 1}^n {a_\kappa z^\kappa } > 1/2$$ дляи≧ 1.
2. Если О≦β<1 и последова тельность (k+1-2β)ak} дважд ы монотонна, то для ¦z¦<1 $$\operatorname{Re} \sum\limits_{\kappa = 1}^\infty {ka_\kappa z^\kappa } /\sum\limits_{\kappa = 1}^\infty {a_\kappa z^\kappa } > \beta $$ , то есть $$\sum\limits_{\kappa = 1}^\infty {a_\kappa z^\kappa } \varepsilon S_\beta ^\kappa $$ . При помощи 2) получены о бобщения и уточнения теорем из работы [1] о линейных комбинациях некотор ых однолистных функц ий.

     

О коэффициентах рядо в Фурье по множествам

The following statement is proved: Theorem.Let f(x), 0≦x≦2π, possess the Fourier expansion $$\mathop \sum \limits_{\kappa = - \infty }^\infty c_\kappa e^{in} \kappa ^x with \bar c_\kappa = c_{ - \kappa } , n_\kappa = - \bar n_{ - \kappa }$$ where {n _k } is a Sidon sequence. Then in order to have $$\mathop \sum \limits_{\kappa = - \infty }^\infty |c_\kappa |^p< \infty$$ for a given p, 1 $$\mathop \sum \limits_{k = 1}^\infty \left( {\frac{{\left\| f \right\|L^k (0,2\pi )}}{k}} \right)^p< \infty$$ . An analogous statement holds true for series with respect to the Rademacher system.     

A maximum principle for time-lag control problems with bounded state

A maximum principle is obtained for control problems involving a constant time lag τ in both the control and state variables. The problem considered is that of minimizing $$I(x) = \int_{t^0 }^{t^1 } {L (t,x(t), x(t - \tau ), u(t), u(t - \tau )) dt} $$ subject to the constraints 1 $$\begin{gathered} \dot x(t) = f(t,x(t),x(t - \tau ),u(t),u(t - \tau )), \hfill \\ x(t) = \phi (t), u(t) = \eta (t), t^0 - \tau \leqslant t \leqslant t^0 , \hfill \\ \end{gathered} $$ 1 $$\psi _\alpha (t,x(t),x(t - \tau )) \leqslant 0,\alpha = 1, \ldots ,m,$$ 1 $$x^i (t^1 ) = X^i ,i = 1, \ldots ,n$$ . The results are obtained using the method of Hestenes.     

On the order of the error function of the square-full integers

LetL(x) denote the number of square full integers ≤x. By a square-full integer, we mean a positive integer all of whose prime factors have multiplicity at least two. It is well known that $$\left. {L(x)} \right| \sim \frac{{\zeta ({3 \mathord{\left/ {\vphantom {3 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2})}}{{\zeta (3)}}x^{{1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}} + \frac{{\zeta ({2 \mathord{\left/ {\vphantom {2 3}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 3})}}{{\zeta (2)}}x^{{1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 3}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 3}} ,$$ where ζ(s) denotes the Riemann Zeta function. Let Δ(x) denote the error function in the asymptotic formula forL(x). On the basis of the Riemann hypothesis (R.H.), it is known that \(\Delta (x) = O(x^{\tfrac{{13}}{{81}} + \varepsilon } )\) for every ε>0. In this paper, we prove the following results on the assumption of R.H.: (1) $$\frac{1}{x}\int\limits_1^x {\Delta (t)dt} = O(x^{\tfrac{1}{{12}} + \varepsilon } ),$$ (2) $$\int\limits_1^x {\frac{{\Delta (t)}}{t}\log } ^{v - 1} \left( {\frac{x}{t}} \right) = O(x^{\tfrac{1}{{12}} + \varepsilon } )$$ for any integer ν≥1. In fact, we prove some general results and deduce the above from them. On the basis of (1) and (2) above, we conjecture that \(\Delta (x) = O(x^{{1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 {12}}} \right. \kern-0em} {12}} + \varepsilon } )\) under the assumption of R.H.     

Finite-difference method for solving the first boundary-value problem for a second-order nonlinear ordinary differential equation with a divergent principal part

The approximation is studied of the first boundary-value problem for the equation (1) $$- \frac{d}{{dx}}K(x,\frac{{du}}{{dx}}) + f(x,u) = 0,0< x< 1,$$ with boundary conditions (2) $$u(0) = u(1) = 0$$ by difference boundary-value problems of form (3) $$- \left[ {a(x,w_{\bar x} )} \right]_x + \varphi (x,w) = 0,x \in w_r ,$$ (4) $$w(0) = w(1) = 0.$$ Theorems are established on the solvability of problem (3), (4). Theorems are proved on uniform convergence and on the order of uniform convergence. Here, as usual, boundedness is not assumed, but just the summability of the corresponding derivatives of the solutions of problem (1), (2). Also considered are singular boundary-value problems of form (1), (2), where uniform convergence with order h is proved under assumption of piecewise absolute continuity of the functionf(x,u(x)).     

A note on approximation to the identity with iterated kernels

Пустьl ₁ иl ₂ — неотрицательные убывающие функции на (0, ∞). Допустим, что $$\int\limits_0^\infty {S^{n_i - 1} l_i (S)\left( {1 + \log + \frac{1}{{S^{n_i } l_i (S)}}} \right)dS}< \infty ,$$ , гдеn ₁ иn ₂ — натуральные числа. Тогда для каждой функции \(f \in L^1 (R^{n_1 + n_2 } )\) при почти всех (x₀, у₀) мы имеем $$\mathop {\lim }\limits_{\lambda \to \infty } \lambda ^{n_1 + n_2 } \int\limits_{R^{n_1 } } {\int\limits_{R^{n_2 } } {l_1 } } (\lambda |x|)l_2 (\lambda |y|)f(x_0 - x,y_0 - y)dx dy = f(x_0 ,y_0 )\int\limits_{R^{n_1 } } {\int\limits_{R^{n_2 } } {l_i (|x|)l_2 } } (|y|)dx dy.$$      

Bombieri's theorem in short intervals

The well-known Bombieri-A. I. Vinogradov theorem states that (1) $$\sum\limits_{q \leqslant x^{\tfrac{1}{2}} (\log x)^{ - s} } {\mathop {\max }\limits_{(a,q) = 1} \mathop {\max }\limits_{y \leqslant x} } \left| {\psi (y,q;a) - \frac{y}{{\varphi (q)}}} \right| \ll \frac{x}{{(\log x)^A }},$$ whereA is an arbitrary positive constant,B=B(A)>0, and as usual, $$\psi (x,q;a) = \sum\limits_{\mathop {n \leqslant x}\limits_{n = a(q)} } {\Lambda (n),}$$ Λ being the Von Mangoldt's function. The problem of finding a result analogous to (1) for short intervals was investigated by many authors. Using Heath-Brown's identity and the approximate functional equation for DirichletL-functions, A. Perelli, J. Pintz and S. Salerno in 1985 established the following extension of Bombieri's theorem: Theorem 1. (2) $$\sum\limits_{q \leqslant Q} {\mathop {\max }\limits_{(a,q) = 1} \mathop {\max }\limits_{h \leqslant y} \mathop {\max }\limits_{\frac{x}{2}< \approx \leqslant x} } \left| {\psi (z + h,q;a) - \psi (z,q;a) - \frac{h}{{\varphi (q)}}} \right| \ll \frac{y}{{(\log x)^A }}$$ where A>0 is an arbitrary constant,y=x ^θ $$\frac{7}{{12}}< \theta \leqslant 1, Q = x^{\frac{1}{{40}}} .$$ ,Q=x ^1/40. By improving the basic lemma which A. Perelli, J. Pintz and S. Salerno used as the main tool to prove Theorem 1, we obtain Theorem 2.Under the same condition as in Theorem 1,for Q=x ^1/38.5, (2)still holds.     

On strong summahility of Fourier series and differentiability of functions

ПустьS _n (f, x) — суммы Фурье периодической сумми руемой функцииf(x). Доказано, что если фун кцияФ(u), определенная, непрерывная и выпукл ая вверх для u≧0 (Ф(0)=0), удовлетворяет ус ловию (1) $$\int\limits_{ + 0} {\frac{{du}}{{\Phi (u)}}< \infty ,} $$ то имеет место следую щее вложение классов функций (2) $$S(\Phi ) = \left\{ {f:\mathop {\max }\limits_x \sum\limits_{n = o}^\infty \Phi (\left| {f(x) - S_n (fx)} \right|)< \infty } \right\} \subset Lip1,$$ и, более того, при услов ии (1) все функции из кла ссаS(Ф) непрерывно дифферен цируемы, а их производные имеют равномерно сходящие ся ряды Фурье. Установлено также, чт о если функция Ф удовл етворяет условию lim supФ(u/2)/Ф(u)<1, то условие (1) является н е только достаточным, но и необходимым для влож ения (2).     

Unramified forcing preserving the law of double negation

Shoenfield's unramified version of Cohen's forcing is defined in two stages: one which does not preserve double negation and the other which modifies the former so as to preserve double negation. Here we express the unramified forcing, which preserves double negation, in a single stage. Surprisingly enough, the corresponding definition of forcing for equality acquires a rather simple form. In [2] forcing ∥- is expressed in terms of strong forcing \( \Vdash * \) viap∥-Q iffp \( \Vdash * \) ¬ ¬Q for every formulaQ ofZF set theory and every elementp of a partially ordered set (P, ≦). In its turn,p \( \Vdash * \) Q is defined by the following five clauses: (1) $$p \Vdash * a \in biff(\exists c)(\exists q \geqq p)((c,q) \in b \wedge p \Vdash * a = c)$$ (2) $$\begin{gathered} p \Vdash * a \ne biff(\exists c)(\exists q \geqq p)(((c,q) \in a \wedge p \Vdash * c \notin b) \hfill \\ ((c,q) \in b \wedge p \Vdash * c \notin a)) \hfill \\ \end{gathered} $$ (3) $$p \Vdash * \neg Qiff(\forall q)(q \leqq p \to \neg (q \Vdash * Q))$$ (4) $$p \Vdash * (Q \vee S)iff(p \Vdash * Q) \vee (p \Vdash * S)$$ (5) $$p \Vdash * (\exists x)Q(x)iff(\exists b)(p \Vdash * Q(b))$$ .     

Automorphisms of the tensor product of Abelian and Grassmannian algebras

We consider an algebraB _n,m , over the field R with n+m generators x_i,..., x_n, ξ₁,..., η_m, satisfying the following relations: (1') $$\left[ {x_k ,x_l } \right] \equiv x_k x_l - x_l x_k = 0,[x_k ,\xi _i ] = 0,$$ , (2') $$\left\{ {\xi _i ,\xi _j } \right\} \equiv \xi _i \xi _j + \xi _j \xi _i = 0$$ , where k,l =1, ..., n and i, j=1,..., m. In this algebra we define differentiation, integration, and also a group of automorphisms. We obtain an integration equation invariant with respect to this group, which coincides in the case m=0 with the equation for the change of variables in an integral, an equation whichis well known in ordinary analysis; in the case n=0 our equation coincides with F. A. Berezin's result [1, 3] for integration over a Grassman algebra.     

Strong approximation by rectangular partial sums of double orthogonal series

Пусть {? _ik(x):i, k=1, 2,...} — орто нормированная систе ма в пространстве с полож ительной мерой и {a _ik} — последов ательность действит ельных чисел, для которой $$\mathop \sum \limits_{\iota = 1}^\infty \mathop \sum \limits_{\kappa = 1}^\infty a_{ik}^2 \kappa ^2 (i,k)< \infty ,$$ где {x(i, K)} — определенна я неубывающая последовательность положительных чисел. Тогда суммаf(x) двойног о ортогонального ряд а \(\mathop \sum \limits_{\iota = 1}^\infty \mathop \sum \limits_{\kappa = 1}^\infty a_{ik} \varphi _{ik} (x)\) существует в смысле с ходимости в метрикеL ² и сходимос ти почти всюду. Изучае тся порядок так называем ой сильной аппроксимац ииf(x) (при коэффициентн ых условиях) прямоуголь ными частными суммами \(s_{mn} (x) = \mathop \sum \limits_{\iota = 1}^\infty \mathop \sum \limits_{\kappa = 1}^\infty a_{ik} \varphi _{ik} (x)\) . Основной ре зультат состоит в сле дующем. Если {λ_j(m):m=1, 2,...} — неубывающи е последовательност и положительньк чисел, стремящиеся к ∞ и такие, что \(\mathop {\lim \sup }\limits_{m \to \infty } \lambda _j (2m)/\lambda _j (m)< \sqrt 2 \) дляj=1,2, и если $$\mathop \sum \limits_{\iota = 1}^\infty \mathop \sum \limits_{\kappa = 1}^\infty a_{ik}^2 \left[ {\log log (i + 3)} \right]^2 \left[ {\log log (k + 3)} \right]^2 (\lambda _1^2 (i) + \lambda _2^2 (k))< \infty ,$$ TO ПОЧТИ ВСЮДУ $$\left\{ {\frac{1}{{mn}}\mathop \sum \limits_{i = 1}^m \mathop \sum \limits_{\kappa = 1}^m \left[ {s_{ik} (x) - f(x)} \right]^2 } \right\}^{1/2} = o_x (\lambda _1^{ - 1} (m) + \lambda _2^{ - 1} (n))$$ при min (m, n) → ∞.     

On the average number of direct factors of a finite Abelian group

Let \(T(x) = \sum\limits_{ord(G) \leqq x} {t(G),} \) , wheret(G) define the number of direct factors of a finite Abelian group.E. Krätzel ([5]) defined a remainderΔ ₁(x) in the asymptotic ofT(x) and proved $$\Delta _1 (x)<< x^{{5 \mathord{\left/ {\vphantom {5 {12}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {12}}} \log ^4 x.$$ Using two different methods to estimate a special three-dimensional exponential sum we get the better results $$\Delta _1 (x)<< x^{{{282} \mathord{\left/ {\vphantom {{282} {683}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {683}}} \log ^4 x$$ and $$\Delta _1 (x)<< x^{{{45} \mathord{\left/ {\vphantom {{45} {109}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {109}} + \varepsilon } (\varepsilon > 0).$$