A generalization of the Beurling—Lax theorem

We obtain conditions for the completeness of the system {G(z)e ^τz , τ ≤ 0} in the space H _σ ² (?₊), 0 < σ < + ∞, of functions analytic in the right-hand half-plane for which $$\parallel f\parallel : = \mathop {\sup }\limits_{ - \pi /2 < \varphi < \pi /2} \left\{ {\int_0^{ + \infty } {|f(re^{i\varphi } )|^2 } e^{ - 2r\sigma |\sin \varphi |} dr} \right\}^{1/2} < + \infty $$ .     

On the continuity of functions in connection with a problem of V. G. Krotov

В РАБОтЕ ДАЕтсь ОтВЕт НА ОДИН ВОпРОс, пОстАВ лЕННыИ В. г. кРОтОВыМ. УстАНОВлЕН О, ЧтО ЕслИ Ф(х) — МОНОтОННО ВО жРАстАУЩАь ФУНкцИь,Ф (0)=0, Ф(2х)≦кФ(х), х[0, ∞), тО $$\left\{ {f:\left\| {\sum\limits_{k = 1}^\infty {\mu _k \Phi (\lambda _k \left| {S_k - f} \right|)} } \right\|_c< \infty } \right\} \subseteqq C \Leftrightarrow \sum\limits_{k = 1}^\infty {\mu _k } \Phi (\lambda _k ) = \infty $$ Дль пРОИжВОльНых НЕО тРИцАтЕльНых ЧИслОВ ых пОслЕДОВАтЕльНОстЕ И {Μ_k} И {λ_k}. (жДЕсьS _k ОБОжНАЧАЕт ЧАстНУУ с УММУ пОРьДкАk РьДА ФУ РьЕ ФУНкцИИf). УстАНОВлЕН О тАкжЕ, ЧтО ВО МНОгИх слУЧАьх $$\left\{ {f:\left\| {\sum\limits_{k = 1}^\infty {\mu _k \Phi (\lambda _k \left| {\tilde S_k - \tilde f} \right|)} } \right\|_c< \infty } \right\} \subseteqq C \Leftrightarrow \sum\limits_{k = 1}^\infty {\frac{1}{{k\lambda _k }}} \Phi ^{ - 1} \left( {\frac{1}{{k\mu _k }}} \right)< \infty .$$      

Hayman directions of meromorphic functions

In this paper, we shall prove the existence of the singular directions related to Hayman's problems^[1]. The results are as follows.

1. Suppose that f(z) is a transcendental integral function in the finite plane, then there exists a direction H: argz= θ₀ (0≤θ₀>2π) such that for every positive ε, every integer p(≠0, ?1) and every finite complex number b(≠0), we have $$\mathop {\lim }\limits_{r \to \infty } \left\{ {n(r,\theta _0 ,\varepsilon ,f' \cdot \{ f\} ^p = b)} \right\} = + \infty $$
2. Suppose that f(z) is a transcendental integral function in the finite plane, then there exists a direction H:z= θ₀ (0≤θ₀>2π) such that for every positive ε, every integrer p(≥3) and any finite complex numbers a(≠0) and b, we have $$\mathop {\lim }\limits_{r \to \infty } \left\{ {n(r,\theta _0 ,\varepsilon ,f' - a\{ f\} ^p = b)} \right\} = + \infty $$
3. Suppose that f(z) is a meromorphic function in the finite plane and satisfies the following condition $$\mathop {\lim }\limits_{r \to \infty } \frac{{T(r,f)}}{{(\log r)^3 }} = + \infty $$ then there exists a direction H:z= θ₀ (0≤θ₀>2π) such that for every positive ε, every integer p(≥5) and every two finite complex numbers a(≠0) and b, we have $$\mathop {\lim }\limits_{r \to \infty } \left\{ {n(r,\theta _0 ,\varepsilon ,f' - a\{ f\} ^p = b)} \right\} = + \infty $$

The singular directions in Theorems I–III are called Hayman directions.     

On a strengthened extremal property of the Carathéodory-Fejér functions

Для заданной на едини чной окружности огра ниченной функцииω(ξ) рассматр ивается усложненная задача а ппроксимации аналит ическими функциями: $$\mathop {\inf }\limits_{\varphi \in H^\infty } \left[ {\left\| {\omega - \varphi } \right\| + \mathop \Sigma \limits_{k = 0}^\infty \varepsilon _k \left| {\lambda _k } \right|} \right],$$ где ∥·∥ понимается вL ^∞,ε _k ≧0 — заданные чис ла, $$\mathop \Sigma \limits_{k = 0}^\infty \varepsilon _k< + \infty ,\varphi (z) = \mathop \Sigma \limits_{k = 0}^\infty \lambda _k z^k .$$ Доказывается, что при всех достаточно малы хε _k экстремальной в этой задаче будет функция обычного наилучшего приближения (та же, что и приε _k =0,k=0, 1, ...). В частности, при $$\omega (\zeta ) = \frac{{\gamma _0 }}{{\zeta ^n }} + \frac{{\gamma _1 }}{{\zeta ^{n - 1} }} + ... + \frac{{\gamma _{n - 1} }}{\zeta }$$ экстремальной оказы вается дробь Каратео дори—Фейера. Переход к двойственн ой задаче позволяет получить т очные оценки для клас са интегралов типа Коши, выделяемого огранич ениями, наложенными на велич ины коэффициентов ря да Тейлора.     

A conjecture of Erdős and Reddy and the rational approximation of Mittag-Leffler type functions

Пусть \(f(z) = \mathop \sum \limits_{k = 0}^\infty a_k z^k ,a_0 \ne 0, a_k \geqq 0 (k \geqq 0)\) — целая функци я,π _n — класс обыкновен ных алгебраических мног очленов степени не вы ше \(n,a \lambda _n (f) = \mathop {\inf }\limits_{p \in \pi _n } \mathop {\sup }\limits_{x \geqq 0} |1/f(x) - 1/p(x)|\) . П. Эрдеш и А. Редди высказали пр едположение, что еслиf(z) имеет порядок ?ε(0, ∞) и $$\mathop {\lim sup}\limits_{n \to \infty } \lambda _n^{1/n} (f)< 1, TO \mathop {\lim inf}\limits_{n \to \infty } \lambda _n^{1/n} (f) > 0$$ В данной статье показ ано, что для целой функ ции $$E_\omega (z) = \mathop \sum \limits_{n = 0}^\infty \frac{{z^n }}{{\Gamma (1 + n\omega (n))}}$$ , где выполняется $$\lambda _n^{1/n} (E_\omega ) \leqq \exp \left\{ { - \frac{{\omega (n)}}{{e + 1}}} \right\}$$ , т.е. $$\mathop {\lim sup}\limits_{n \to \infty } \lambda _n^{1/n} (E_\omega ) \leqq \exp \left\{ { - \frac{1}{{\rho (e + 1)}}} \right\}< 1, a \mathop {\lim inf}\limits_{n \to \infty } \lambda _n^{1/n} (E_\omega ) = 0$$ . ФункцияE _ω (z) имеет порядок ?.     

On approximation by bivariate incomplete polynomials

In this paper we prove that given certain convex domains Δ on the plane, ε>0, andf∈C(Δ) such thatf=0 on θ²Δ={(θ² x,θ² y):(x,y)?Δ} (0<θ<1), a polynomialp(x, y) of the form $$p(x,y) = \sum\limits_{\theta n \leqslant k + l \leqslant n} {a_{kl} x^k y^l }$$ exists such that ∥f?p∥ _C(Δ) ≤ε. The admissible convex domains include triangles and parallelograms with a vertex at the origin and sections of unit disk.     

On prime numbers of special kind on short intervals

Suppose that the Riemann hypothesis holds. Suppose that $$\psi _1 (x) = \mathop \sum \limits_{\begin{array}{*{20}c} {n \leqslant x} \\ {\{ (1/2)n^{1/c} \} < 1/2} \\ \end{array} } \Lambda (n)$$ where c is a real number, 1 < c ≤ 2. We prove that, for H>N ^1/2+10ε, ε > 0, the following asymptotic formula is valid: $$\psi _1 (N + H) - \psi _1 (N) = \frac{H}{2}\left( {1 + O\left( {\frac{1}{{N^\varepsilon }}} \right)} \right)$$ .     

Lipschitz-Nikolski\imath constants and asymptotic simultaneous approximation on theM n -operatorsconstants and asymptotic simultaneous approximation on theM n -operators

This note is a study of approximation of classes of functions and asymptotic simultaneous approximation of functions by theM _n -operators of Meyer-König and Zeller which are defined by $$(M_n f)(x) = (1 - x)^{n + 1} \sum\limits_{k = 0}^\infty {f\left( {\frac{k}{{n + k}}} \right)} \left( \begin{array}{l} n + k \\ k \\ \end{array} \right)x^k , n = 1,2,....$$ Among other results it is proved that for 0<α≤1 $$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } n^{\alpha /2} \mathop {\sup }\limits_{f \in Lip_1 \alpha } \left| {(M_n f)(x) - f(x)} \right| = \frac{{\Gamma \left( {\frac{{\alpha + 1}}{2}} \right)}}{{\pi ^{1/2} }}\left\{ {2x(1 - x)^2 } \right\}^{\alpha /2} $$ and if for a functionf, the derivativeD ^m+2 f exist at a pointx∈(0, 1), then $$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } 2n[D^m (M_n f) - D^m f] = \Omega f,$$ where Ω is the linear differential operator given by $$\Omega = x(1 - x)^2 D^{m + 2} + m(3x - 1)(x - 1)D^{m + 1} + m(m - 1)(3x - 2)D^m + m(m - 1)(m - 2)D^{m - 1} .$$      

On the divergence of de la Vallée Poussin means of Fourier series

Пусть {λ _{n 1} ^t8 — монотонн ая последовательнос ть натуральных чисел. Дл я каждой функции fεL(0, 2π) с рядом Фурье строятся обобщенные средние Bалле Пуссена $$V_n^{(\lambda )} (f;x) = \frac{{a_0 }}{2} + \mathop \sum \limits_{k = 1}^n (a_k \cos kx + b_k \sin kx) + \mathop \sum \limits_{k = n + 1}^{n + \lambda _n } \left( {1 - \frac{{k - n}}{{\lambda _n + 1}}} \right)\left( {a_k \cos kx + b_k \sin kx} \right).$$ Доказываются следую щие теоремы.

1. Если λ_n=o(n), то существуе т функция fεL(0, 2π), для кот орой последовательность {V_n ^(λ)(?;x)} расходится почти вс юду.
2. Если λ_n=o(n), то существуе т функция fεL(0, 2π), для кот орой последовательность $$\left\{ {\frac{1}{\pi }\mathop \smallint \limits_{ - \pi /\lambda _n }^{\pi /\lambda _n } f(x + t)\frac{{\sin (n + \tfrac{1}{2})t}}{{2\sin \tfrac{1}{2}t}}dt} \right\}$$ расходится почти всю ду

.     

On certain estimates for orthogonal polynomials depending on parameters

Рассматривается сис тема ортогональных м ногочленов {P _n (z)} ₀ ^∞ , удовлетворяющ их условиям $$\frac{1}{{2\pi }}\int\limits_0^{2\pi } {P_m (z)\overline {P_n (z)} d\sigma (\theta ) = \left\{ {\begin{array}{*{20}c} {0,m \ne n,P_n (z) = z^n + ...,z = \exp (i\theta ),} \\ {h_n > 0,m = n(n = 0,1,...),} \\ \end{array} } \right.} $$ где σ (θ) — ограниченная неу бывающая на отрезке [0,2π] функция с бесчисленным множе ством точек роста. Вводится последовательность параметров {а_{n 0} ^∞ , независимых дру г от друга и подчиненных единств енному ограничению { ¦а_n¦<1} ₀ ^∞ ; все многочлены {Р _n (z)} 0/∞ можно найти по формуле $$P_0 = 1,P_{k + 1(z)} = zP_k (z) - a_k P_k^ * (z),P_k^ * (z) = z^k \bar P_k \left( {\frac{1}{z}} \right)(k = 0,1,...)$$ . Многие свойства и оце нки для {P _n (z)} ₀ ^∞ и (θ) можн о найти в зависимости от этих параметров; например, условие \(\mathop \Sigma \limits_{n = 0}^\infty \left| {a_n } \right|^2< \infty \) , бо лее общее, чем условие Г. Cerë, необходимо и достато чно для справедливости а симптотической форм улы в области ¦z¦>1. Пользуясь этим ме тодом, можно найти также реш ение задачи В. А. Стекло ва.     

Some approximation theorems for modified Bernstein-Durrmeyer operators

The modified Bernstein-Durrmeyer operators discussed in this paper are given byM_nf≡M_n(f,x)=(n+2)P_(n,k)∫_0~1p_n+1.k(t)f(t)dt,whereWe will show,for 0<α<1 and 1≤p≤∞     

Estimates for the coefficients of univalent functions in terms of the second coefficient

For the coefficients b_n of an odd function \(f(z) = z + \sum\nolimits_{k = 1}^\infty {{}^bk^{z^{2k + 1} } } \) , regular in the unit disk, we obtain the estimate $$|b_n | \leqslant \frac{1}{{\sqrt 2 }}\sqrt {1 + |b_1 |^2 } \exp \frac{1}{2}\left( {\delta + \frac{1}{2}|b_1 |^2 } \right),where \delta = 0.312,$$ (1) from which it follows that ¦b_n¦≤1, if ¦b₁¦≤0.524. It follows from (1) that the coefficients c_n, n = 3, 4,..., of a regular function \(f(2) = z + \sum\nolimits_{k = 2}^\infty {{}^ck^{z^k } } \) , univalent in the unit desk, satisfy $$|c_n | \leqslant \frac{1}{2}\left( {1 + \frac{{|c_2 |^2 }}{4}} \right)n\exp \left( {\delta + \frac{{|c_2 |^2 }}{8}} \right),where \delta = 0.312,$$ in particular, ¦c_n¦≤n, if ¦c₂¦≤1.046.     

On a linear combination of some expressions in the theory of the univalent functions

LetH(α) denote the class of regular functionsf(z) normalized so thatf(0)=0 andf′(0)=1 and satisfying in the unit discE the condition $$\operatorname{Re} \left\{ {(1 - \alpha )f'(z) + \alpha (1 + zf''(z)/f'(z))} \right\} > 0$$ for fixed α. It is known thatH(0) is a particular class NW of close-to-convex univalent functions. The authors show the following results:Theorem 1. Letf(z)∈H(α). Thenf(z)∈NW if α≤0 andz∈E.Theorem 2. Letf(z)∈NW. Thenf(z)∈H(α) in |z|=r<r _α where i) \(r_\alpha = (1 + \sqrt {2\alpha } )^{ - {1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 2}} \right. \kern-0em} 2}}\) , α≥0 and ii) \(r_\alpha = \sqrt {\frac{{1 - \alpha - \sqrt {\alpha (\alpha - 1)} }}{{1 - \alpha }}}\) , α<0. All results are sharp.Theorem 3. Iff(z)=z+a ₂ z ²+a ₃ z ³+... is inH(α) and if μ is an arbitrary complex number, then $$\left| {1 + \alpha } \right|\left| {a_3 - \mu a_2^2 } \right| \leqslant ({2 \mathord{\left/ {\vphantom {2 3}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 3})\max \left[ {1,\left| {1 + 2\alpha - {3 \mathord{\left/ {\vphantom {3 {2\mu }}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {2\mu }}(1 + \alpha )} \right|} \right].$$ .     

On α-close-to-convex functions

LetP(α) denote the class of functionsf analytic in the unit discE, withf(0)=0,f(z)≠0 (0<|z|<1) andf′(z)≠0 inE, satisfying the condition $$\int\limits_{\theta _1 }^{\theta _2 } {\operatorname{Re} } \left\{ {a\left( {1 + \frac{{zf''\left( z \right)}}{{f'\left( z \right)}}} \right) + \left( {1 - a} \right)\frac{{zf'\left( z \right)}}{{f\left( z \right)}}} \right\}d\theta > - \pi $$ whenever 0≤θ₁≤θ₂≤θ₁+2π,z=re^iθ r<1 and α is any positive real number. The functions inP(α) unify the classes of close-to-starlike (α=0) and close-to-convex (α=1) functions. We callf∈P(α) and α-close-to-convex function. In this paper we investigate certain properties of the classP(α).     

On the normalizing multiplier of the generalized Jackson kernel

We consider the question of evaluating the normalizing multiplier $$\gamma _{n,k} = \frac{1}{\pi }\int_{ - \pi }^\pi {\left( {\frac{{sin\tfrac{{nt}}{2}}}{{sin\tfrac{t}{2}}}} \right)^{2k} dt} $$ for the generalized Jackson kernel J _n,k (t). We obtain the explicit formula $$\gamma _{n,k} = 2\sum\limits_{p = 0}^{\left[ {k - \tfrac{k}{n}} \right]} {( - 1)\left( {\begin{array}{*{20}c} {2k} \\ p \\ \end{array} } \right)\left( {\begin{array}{*{20}c} {k(n + 1) - np - 1} \\ {k(n - 1) - np} \\ \end{array} } \right)} $$ and the representation $$\gamma _{n,k} = \sqrt {\frac{{24}}{\pi }} \cdot \frac{{(n - 1)^{2k - 1} }}{{\sqrt {2k - 1} }}\left[ {1\frac{1}{8} \cdot \frac{1}{{2k - 1}} + \omega (n,k)} \right],$$ , where $$\left| {\omega (n,k)} \right| < \frac{4}{{(2k - 1)\sqrt {ln(2k - 1)} }} + \sqrt {12\pi } \cdot \frac{{k^{\tfrac{3}{2}} }}{{n - 1}}\left( {1 + \frac{1}{{n - 1}}} \right)^{2k - 2} .$$ .     

On the strong summation of Fourier series with variable exponents

Пустьf 2π-периодическ ая суммируемая функц ия, as _k (x) еë сумма Фурье порядк аk. В связи с известным ре зультатом Зигмунда о сильной суммируемости мы уст анавливаем, что если λn→∞, то сущес твует такая функцияf, что почти всюду $$\mathop {\lim \sup }\limits_{n \to \infty } \left\{ {\frac{1}{n}\mathop \sum \limits_{k = n + 1}^{2n} |s_k (x) - f(x)|^{\lambda _{2n} } } \right\}^{1/\lambda _{2n} } = \infty .$$ Отсюда, в частности, вы текает, что если λn?∞, т о существует такая фун кцияf, что почти всюду $$\mathop {\lim \sup }\limits_{n \to \infty } \left\{ {\frac{1}{n}\mathop \sum \limits_{k = 0}^n |s_k (x) - f(x)|^{\lambda _k } } \right\}^{1/\lambda _n } = \infty .$$ Пусть, далее, ω-модуль н епрерывности и $$H^\omega = \{ f:\parallel f(x + h) - f(x)\parallel _c \leqq K_f \omega (h)\} .$$ . Мы доказываем, что есл и λ _n ?∞, то необходимым и достаточным условие м для того, чтобы для всехf∈H ^ω выполнялос ь соотношение $$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \left\{ {\frac{1}{n}\mathop \sum \limits_{k = n + 1}^{2n} |s_k (x) - f(x)|^{\lambda _n } } \right\}^{1/\lambda _n } = 0(x \in [0;2\pi ])$$ является условие $$\omega \left( {\frac{1}{n}} \right) = o\left( {\frac{1}{{\log n}} + \frac{1}{{\lambda _n }}} \right).$$ Это же условие необхо димо и достаточно для того, чтобы выполнялось соотнош ение $$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{1}{{n + 1}}\mathop \sum \limits_{k = 0}^n |s_k (x) - f(x)|^{\lambda _k } = 0(f \in H^\omega ,x \in [0;2\pi ]).$$      

The Concentration Function of Additive Functions with Special Weight

Suppose that $${g\left( n \right)}$$ is an additive real-valued function, W(N) = 4+ $$\mathop {\min }\limits_\lambda $$ ( λ₂ + $$\sum\limits_{p < N} {\frac{1}{2}} $$ min (1, ( g(p) - λlog p)²), E(N) = 4+1 $$\sum\limits_{\mathop {p < N,}\limits_{g(p) \ne 0} } {\frac{1}{p}.} $$ In this paper, we prove the existence of constants C₁, C₂ such that the following inequalities hold: $\mathop {\sup }\limits_a \geqslant \left| {\left\{ {n, m, k: m, k \in \mathbb{Z},n \in \mathbb{N},n + m^2 + k^2 } \right.} \right. = \left. {\left. {N,{\text{ }}g(n) \in [a,a + 1)} \right\}} \right| \leqslant \frac{{C_1 N}}{{\sqrt {W\left( N \right)} }},$ $\mathop {\sup }\limits_a \geqslant \left| {\left\{ {n, m, k: m, k \in \mathbb{Z},n \in \mathbb{N},n + m^2 + k^2 } \right.} \right. = \left. {\left. {N,{\text{ }}g(n) = a} \right\}} \right| \leqslant \frac{{C_2 N}}{{\sqrt {E\left( N \right)} }},$ . The obtained estimates are order-sharp.     

Best approximation and de la Vallée-Poussin sums

For the class C_ε={f∈C_2π: E_n, n≤Z₊} where \(\left\{ {\varepsilon _n } \right\}_{n \in Z_ + } \) is a sequence of numbers tending monotonically to zero, we establish the following precise (in the sense of order) bounds for the error of approximation by de la Vallée-Poussin sums: (1) $$c_1 \sum\nolimits_{j = n}^{2\left( {n + l} \right)} {\frac{{\varepsilon _j }}{{l + j - n + 1}}} \leqslant \mathop {\sup }\limits_{f \in C_\varepsilon } \left\| {f - V_{n, l} \left( f \right)} \right\|_C \leqslant c_2 \sum\nolimits_{j = n}^{2\left( {n + l} \right)} {\frac{{\varepsilon _j }}{{l + j - n + 1}}} \left( {n \in N} \right)$$ , where c₁ and c₂ are constants which do not depend on n orl. This solves the problem posed by S. B. Stechkin at the Conference on Approximation Theory (Bonn, 1976) and permits a unified treatment of many earlier results obtained only for special classes C_ε of (differentiable) functions. The result (1) substantially refines the estimate (see [1]) (2) $$\left\| {V_{n, l} \left( f \right) - f} \right\|_C = O\left( {\log {n \mathord{\left/ {\vphantom {n {\left( {l + 1} \right) + 1}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {\left( {l + 1} \right) + 1}}} \right) E_n \left[ f \right] \left( {n \to \infty } \right)$$ and includes as particular cases the estimates of approximations by Fejér sums (see [2]) and by Fourier sums (see [3]).     

Bound on deviations of continuous periodic functions from their de la Vallée-Poussin sums

We show that $$|f(x) - V_{n,m} (f,x)| \leqslant \frac{C}{{m + 1}}\sum\nolimits_{h = n - m}^n {E_k [1 + In\left( {\frac{{n - m}}{{h - n + m + 1}}} \right)],}$$ for every continuous function with period 2Μ, where C is an absolute constant and 0 ≤ m ≤ n, and we then apply this bound.     

Convergence of simultaneous Hermite-Padé approximants to then-tuple ofq-hypergeometric series\{ {}_1\Phi _1 (_{(c,\gamma _j )}^{(1,1)} ;z)\} _{j = 1}^n

We investigate the convergence of simultaneous Hermite-Padé approximants to then-tuple of power series $$f_i (z) = \sum\limits_{k = 0}^\infty {C_k^{(i)} z^k ,} i = 1,2,...,n,$$ where $$C_0^{(i)} = 1;C_k^{(i)} = \prod\limits_{p = 0}^{k - 1} {\frac{1}{{(C - q^{\gamma i + p} )}},} k \ge 1.$$ HereC, q∈?, γ _i ∈?,i=1, 2,...,n. For |C|≠1, ifq=e^iθ, θ∈(0, 2π) and θ/2π is irrational, eachf _i (z),i=1,...,n, has a natural boundary on its circle of convergence. We show that “close-to-diagonal” and other sequences of Hermite-Padé approximants converge in capacity to (f ₁(z),..., f_n (z)) inside the common circle of convergence of eachf _i (z),i=1,...,n.