Criterion of polynomial increase of a function and its derivatives

ДОкАжАНО, ЧтО Дль тОгО, ЧтОБы Дльr РАж ДИФФЕРЕНцИРУЕМОИ НА пРОМЕжУткЕ [А, + ∞) ФУНкцИИf сУЩЕстВОВА л тАкОИ МНОгОЧлЕН (1) $$P(x) = \mathop \Sigma \limits_{\kappa = 0}^{r - 1} a_k x^k ,$$ , ЧтО (2) $$\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } (f(x) - P(x))^{(k)} = 0,k = 0,1,...,r - 1,$$ , НЕОБхОДИМО И ДОстАтО ЧНО, ЧтОБы схОДИлсь ИН тЕгРАл (3) $$\int\limits_a^{ + \infty } {dt_1 } \int\limits_{t_1 }^{ + \infty } {dt_2 ...} \int\limits_{t_{r - 1} }^{ + \infty } {f^{(r)} (t)dt.}$$ ЕслИ ЁтОт ИНтЕгРАл сх ОДИтсь, тО Дль кОЁФФИц ИЕНтОВ МНОгОЧлЕНА (1) ИМЕУт МЕс тО ФОРМУлы $$\begin{gathered} a_{r - m} = \frac{1}{{(r - m)!}}\left( {\mathop \Sigma \limits_{j = 1}^m \frac{{( - 1)^{m - j} f^{(r - j)} (x_0 )}}{{(m - j)!}}} \right.x_0^{m - j} + \hfill \\ + ( - 1)^{m - 1} \left. {\mathop \Sigma \limits_{l = 0}^{m - 1} \frac{{x_0^l }}{{l!}}\int\limits_a^{ + \infty } {dt_1 } \int\limits_{t_1 }^{ + \infty } {dt_2 ...} \int\limits_{t_{m - l - 1} }^{ + \infty } {f^{(r)} (t_{m - 1} )dt_{m - 1} } } \right),m = 1,2,...,r. \hfill \\ \end{gathered}$$ ДОстАтОЧНыМ, НО НЕ НЕОБхОДИМыМ Усл ОВИЕМ схОДИМОстИ кРА тНОгО ИНтЕгРАлА (3) ьВльЕтсь схОДИМОсть ИНтЕгРАл А \(\int\limits_a^{ + \infty } {x^{r - 1} f^{(r)} (x)dx}\)      

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≤∞     

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 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 $$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{1}{{n + 1}}\mathop \sum \limits_{k = 0}^n |s_k (x) - f(x)|^{\lambda _k } = 0(f \in H^\omega ,x \in [0;2\pi ]).$$      

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 $$\mathop {\lim }\limits_{\lambda \to \infty } \lambda ^{n_1 + n_2 } \int\limits_{R^{n_1 } } {\int\limits_{R^{n_2 } } {l_1 } } (\lambda |x|)l_2 (\lambda |y|)f(x_0 - x,y_0 - y)dx dy = f(x_0 ,y_0 )\int\limits_{R^{n_1 } } {\int\limits_{R^{n_2 } } {l_i (|x|)l_2 } } (|y|)dx dy.$$      

On the approximation by de la Vallée Poussin sums and interpolatory polynomials in Lipschitz norms

ПустьM ^m,α - множество 2π-п ериодических функци йf с конечной нормой $$||f||_{p,m,\alpha } = \sum\limits_{k = 1}^m {||f^{(k)} ||_{_p } + \mathop {\sup }\limits_{h \ne 0} |h|^{ - \alpha } ||} f^{(m)} (o + h) - f^{(m)} (o)||_{p,} $$ где1 ≦ p ≦ ∞, 0≦α≦1. Рассмотр им средние Bалле Пуссе на $$(\sigma _{n,1} f)(x) = \frac{1}{\pi }\int\limits_0^{2x} {f(u)K_{n,1} (x - u)du} $$ и $$(L_{n,1} f)(x) = \frac{2}{{2n + 1}}\sum\limits_{k = 1}^{2n} {f(x_k )K_{n,1} } (x - x_k ),$$ де0≦l≦n и x _k=2kπ/(2n+1). В работе по лучены оценки для вел ичин \(||f - \sigma _{n,1} f||_{p,r,\beta } \) и $$||f - L_{n,1} f||_{p,r,\beta } (r + \beta \leqq m + \alpha ).$$      

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.     

Spectral asymptotic behavior of a class of integral operators

Integral operators of the type $$(Tf)(x) = \int_0^1 {\frac{{x^\beta y^\gamma }}{{(x + y)^\alpha }}} f(y)dy,$$ the kernels of which have a singularity at a single point, are discussed. H. Widom's method and some of his results are used to show that, if α>0, β, γ>?1/2, ρ=β+γ?α+1>0, then we have for the distribution function of the singular numbers of the operator, $$\mathop {\lim }\limits_{\varepsilon \to 0} N(\varepsilon ,T)ln^{ - 2} {\textstyle{1 \over \varepsilon }} = {\textstyle{1 \over {2\pi ^2 \varepsilon }}}.$$      

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 a problem of L. Leindler concerning strong approximation by Fourier series and Lipschitz classes

Пусть? — возрастающа я непрерывная фцнкци я на [0,π],?(0)=0 и $$\mathop \smallint \limits_0^h \frac{{\varphi \left( t \right)}}{t}dt = O\left( {\varphi \left( h \right)} \right){\text{ }}\left( {h \to 0} \right).$$ Положим $$\psi \left( h \right) = h\mathop \smallint \limits_h^\pi \frac{{\varphi \left( t \right)}}{{t^2 }}dt \left( {h \in (0, \pi ]} \right).$$ Доказывается следую щая теорема.Пусть f∈ С[?π, π], ω(f, δ)=О(?(δ))) и $$\mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{1}{{\varphi \left( {\left| h \right|} \right)}}\left| {f\left( {x + h} \right) - f\left( x \right)} \right| = 0$$ для x∈E?[?π, π], ¦E¦>0. Тогда д ля сопряженной функц ии f почти всюду на E выполн яется соотношение $$\mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{1}{{\psi \left( {\left| h \right|} \right)}}\left| {\tilde f\left( {x + h} \right) - \tilde f\left( x \right)} \right| = 0.$$ Из этой теоремы вытек ает положительное ре шение одной задачи Л. Лейндлера.     

A reciprocity formula for quadratic forms

LetQ(x) denote a quadratic form over the rational integers in four variables (x=(x₁,...,x₄)). ThenQ is representable as a symmetric matrix. Assume this matrix to be non-singular modp(p≠2 prime); then the “inverse” quadratic formQ ^?1 modp can be defined. Letf:?⁴→? be defined such that the Fourier transformf exists and the sum $$\sum\limits_{x \in \mathbb{Z}^4 } {f(c x), c \in \mathbb{R}, c \ne 0} $$ is convergent. Furthermore, letm=p ₁...p _k be the product ofk distinct primes withm>1, 2×m; let $$\varepsilon = \prod\limits_{i = 1}^k {\left( {\frac{{\det Q}}{{p_i }}} \right)} \ne 0$$ for the Legendre symbol $$\left( {\frac{ \cdot }{p}} \right)$$ ; define $$B_i (Q,x) = \left\{ {\begin{array}{*{20}c} {1 for Q(x) \equiv 0\bmod p_i } \\ , \\ {0 for Q(x)\not \equiv 0\bmod p_i } \\ \end{array} } \right.$$ and forr∈?,r>0, $$F(Q,f,r) = \sum\limits_{x \in \mathbb{Z}^4 } {\left( {\prod\limits_{i = 1}^k {\left( {B_i (Q,x) - \frac{1}{{p_i }}} \right)} } \right)f(r^{ - {1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}} x)} $$ Then we have $$F(Q,f,m) = \varepsilon F(Q^{ - 1} ,\hat f,m)$$      

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 \(\int\limits_0^1 {\frac{{du}}{{\Omega (u)}}}< \infty .\)      

On a multilinear singular integral operator

In this paper, we prove that the maximal operatorsatisfiesis homogeneous of degree 0, has vanishing moment up to order M and satisfies Lq-Dini condition for some     

The evaluation and application of some modified moments

Recurrence formulas for the calculation of the modified moments $$\int\limits_{ - 1}^{ + 1} {(1 - x)^\alpha (1 + x)^\beta T_n (x)dx} $$ and $$\int\limits_{ - 1}^{ + 1} {(1 - x)^\alpha (1 + x)^\beta \ln \left( {\frac{{1 + x}}{2}} \right)T_n (x)dx} $$ are presented. Some applications of these modified moments are discussed, such as the numerical calculation of integrals of functions having branch points, the computation of Chebyshev series coefficients and the construction of Gaussian quadrature formulas for integrals with logarithmic singularity.     

Optimal recovery methods for the integral on classes of differentiable functions

Найдены методы восст ановления интеграла по информации $$I\left( f \right) = \left\{ {f^{(j)} \left( {x_i } \right)\left( {j = 0, ..., \gamma _i - 1; i = 1, ..., n; 1 \leqq \gamma _i \leqq r; \gamma _i + ... + \gamma _n \leqq N} \right.} \right\},$$ оптимальные на класс ахW _p ^r ,r=1,2,...; 1≦p≦∞. Это позволило, в частност и, получить наилучшие для классаW _p ^r квадратурные форму лы вида $$\mathop \smallint \limits_0^1 f\left( x \right)dx = \mathop \Sigma \limits_{i = 1}^n \mathop \Sigma \limits_{j = 1}^{\gamma _i - 1} a_{ij} f^{(j)} \left( {x_i } \right) + \mathop \Sigma \limits_{j = 1}^{[{r \mathord{\left/ {\vphantom {r 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}]} b_j f^{(2j - 1)} \left( 0 \right) + \mathop \Sigma \limits_{k = 1}^{[{r \mathord{\left/ {\vphantom {r 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}]} c_k f^{(2k - 1)} \left( 1 \right) + R\left( f \right)$$ И $$\mathop \smallint \limits_0^1 f\left( x \right)dx = af\left( 0 \right) + \mathop \Sigma \limits_{i = 1}^n \mathop \Sigma \limits_{j = 0}^{\gamma _i - 1} a_{ij} f^{(j)} \left( {x_i } \right) + bf\left( 1 \right) + \mathop \Sigma \limits_{j = 1}^{[{r \mathord{\left/ {\vphantom {r 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}]} b_j f^{(2j - 1)} \left( 0 \right) + \mathop \Sigma \limits_{k = 1}^{[{r \mathord{\left/ {\vphantom {r 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}]} c_k f^{(2k - 1)} \left( 1 \right) + R\left( f \right).$$      

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.     

Strong approximation by Fourier series and differentiability properties of functions

ПустьΦ —N-функция Юнг а со свойствами $$\Phi (x)x^{ - 1} \downarrow 0, \exists \alpha > 1 \Phi (x)x^{ - \alpha } \uparrow (x \downarrow 0),$$ илиΦ(х)=х, {λ_k} — положи тельная, неубывающая последовательность и $$S_\Phi \{ \lambda \} = \left\{ {f:\left\| {\sum\limits_{k = 0}^\infty \Phi (\lambda _k |f - s_k |)} \right\|_\infty< \infty } \right\}.$$ В работе найдены необ ходимые и достаточны е условия для вложений $$S_\Phi \{ \lambda \} \subset W^r F(r \geqq 0),$$ , гдеF=C, L ^∞, Lip α (0<α≦1). С этой то чки зрения рассматриваются и др угие классы (например, \(W^r H^\omega ,\tilde W^r F\) ).     

Some embedding theorems for generalized Nikol'skii classes from Lorentz spaces

Quasi-normed Lorentz spaces Λ_{ψ, q} of 2π-periodic functions with quasinorms $$\left\| f \right\|_{\psi ,q} = \left\{ {\int\limits_0^{2\pi } {\psi ^q (t)\left[ {\frac{1}{t}\int\limits_0^t {f * (x)} dx} \right]} ^q \frac{{dt}}{t}} \right\}^{{1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 q}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} q}} $$ (0<q<∞,ω(t): [0,2π]→R is a continuous concave function with finite derivative everywhere on (0, 2gp)) and classes of functions $$H_{\psi ,q}^\omega \equiv \{ f(x):f(x) \in \Lambda _{\psi ,q} ;\mathop {\sup }\limits_{0 \leqq h \leqq \delta } \left\| {f(x + h) - f(x)} \right\|_{\psi ,q} = O\{ \omega (\delta )\} , \delta \to + 0\} $$ (ω(δ) — modulus of continuity) are studied. Precise embedding conditions of classes H _{ψ, q} ^ω into Lorentz spaces and into each other are obtained: $$\begin{array}{*{20}c} {H_{\psi ,q_1 }^\omega \subset \Lambda _{\psi ,q_2 } ;} & {H_{\psi ,q_1 }^\omega \subset {\rm H}_{\psi ,q_2 }^{\omega * } ,} & {0< q_2< q_1< \infty ,} \\ \end{array} $$ under conditions \(\mathop {\lim }\limits_{t \to \infty } \frac{{\psi (2t)}}{{\psi (t)}} > 1,\mathop {\overline {\lim } }\limits_{x \to \infty } \frac{{\psi (2t)}}{{\psi (t)}}< 2\) andω(δ)=O{ω(δ ²)},δ→+0, andω ^* (δ) is an arbitrary modulus of continuity.