научная статья по теме ТЁПЛИЦЕВЫ ОПЕРАТОРЫ С РАДИАЛЬНЫМИ СИМВОЛАМИ НА ВЕСОВЫХ ПРОСТРАНСТВАХ БЕРГМАНА НА ЕДИНИЧНОМ ДИСКЕ Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук

Текст научной статьи на тему «ТЁПЛИЦЕВЫ ОПЕРАТОРЫ С РАДИАЛЬНЫМИ СИМВОЛАМИ НА ВЕСОВЫХ ПРОСТРАНСТВАХ БЕРГМАНА НА ЕДИНИЧНОМ ДИСКЕ»

ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН, том 2, №1,2006, стр. 3-9

МАТЕМАТИКА И МЕХАНИКА

УДК 517.98

ТЁПЛИЦЕВЫ ОПЕРАТОРЫ С РАДИАЛЬНЫМИ СИМВОЛАМИ НА ВЕСОВЫХ ПРОСТРАНСТВАХ БЕРГМАНА НА ЕДИНИЧНОМ ДИСКЕ

© 2006 г. А.Н. Карапетянц1

Приводятся достаточные условия ограниченности и компактности операторов Тёплица с радиальными символами, действующих на весовых пространствах Бергмана на единичном диске.

Пусть обозначает весовое пространст-

во Бергмана на единичном диске Б = = {г е С: Ы< 1} в С, состоящее из аналитических на X) функций, принадлежащих весовому пространству ¿^.(Б), Х>-1. Здесь обозначает пространство измеримых на Б функций/, для которых конечна норма

где

||/(г)| 2фх(г) .о

фх(г) = (к +1>(1— I г 12)Хф(г),

1/2

(1\1(2) = —<Ьсйу, Х>-\. %

мана для Для оператора Тёплица Т^

функция Вика определяется соотношением (см., например, [1])

а,(2,*)==(ак^)х,

где = //(2)^(2)фх(2) - скалярное произ-

ведение в А* (Б), а функция

|2ч1+Х/2

КМ=

¡Л2(„)

z,weD

Пространство АХ(Б) является замкнутым подпространством ¿^Ф).

Для измеримой на Б функции а = а(г) оператор лица

А

Тёплица Тд" с символом а не обязательно ограниченный, но определенный на плотном в множестве, имеет вид

Гах/(2) = (^а/)(2),

является когерентным состоянием в А^(Б). Преобразование Березина оператора Тёплица Т^ (или символ Вика) определяется сужением

функции Вика на диагональ и совпадает с преобразованием Березина символа оператора Тёп-

= ¿^(2), 2ей.

Исследования свойств тёплицевых операторов х и их модификаций на пространствах типа Берг-

где Во - (весовой) проектор Бергмана, проекта- маНа, Харди, Дирихле и пр. составляют достаточ

рующий ¿а/О) на А^(Б),

2-Х

здесь Кх(г, м>) = (1 - ги>)~ - весовое ядро Берг-

1 Ростовский государственный университет, Ростов-на-

Дону.

но обширный список результатов в теории операторов и функциональных пространств. Не претендуя на полноту информации, упомянем монографии [2-4] (см. также имеющиеся в этих работах ссылки).

В серии работ [6-10] изучалась динамика в зависимости от изменения параметра веса X свойств Тёплицевых операторов со специальными символами, действующих на весовых

пространствах Бергмана на единичном диске и полуплоскости. Было, в частности, установлено, что поведение некоторых средних в большей степени характеризует свойства ограниченности (компактности) оператора Тёплица, чем поведение самого символа оператора Тёплица. Однако в случае единичного диска упомянутые средние вводились без учета параметра веса. Так, в работе [8] приведены условия ограниченности и компактности (а также принадлежности идеалам Шаттена) для оператора Тёплица в терминах средних, не содержащих параметр веса.

Цель настоящей работы - описать условия ограниченности и компактности оператора Тёплица с радиальным символом, действующего на весовом пространстве Бергмана на единичном диске, в терминах средних, определенных с учетом параметра веса. Такая постановка задачи, по-видимому, более естественна. Кроме того, приводятся некоторые формулы для ви-ковского символа (преобразования Березина) оператора Тёплица с радиальным символом. Для полноты изложения также приводятся некоторые результаты работ [7, 8]. В заключение приводятся результаты по связи между убыванием преобразования Березина и компактностью соответствующего оператора Тёплица.

ВИКОВСКИИ СИМВОЛ И СПЕКТРАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОПЕРАТОРА ТЁПЛИЦА

Пусть Z+=Nu{0} и {en,x(z)}nez+ - стандарт-

ный базис в Ах (D):

Обратный изоморфизм Rx = Rx: ll —> A^(D) определяется соотношением

К {Сп)пеZ+ I

ле Z+

Ключевым моментом для дальнейшего является тот факт, что оператор Тёплица с радиальным символом а = а(г), действующий на A^(D), унитарно эквивалентен оператору умножения на последовательность = RiTaR^, действующему на IПоследовательность Уа,х ={Ya,x(n)}/>ez+ задается равенством

Уа,\(П) = {аеп,\>еп.х)х = --} аШ(1 - r)x rndr,

B(n + U + l)o V Л ' (1)

neZ+

где В (а, Ь) - бета-функция. Этот факт установлен в [8], но также легко следует из спектрального разложения, приводимого ниже. В этом разделе считаем, что функция а = а(г) такова, что интегралы (1) имеют смысл.

Теорема 1. Оператор Тёплица Т^ с радиальным символом а = а(г), действующий на Aj[(D), допускает представление

t<viz)= £ yaX{n)(^,enX)xen^z).

п=О

Доказательство. Действительно,

\ °° / % \ Та ф0)= X \та Ф>еп,х)хеп№- Записав функцию

__1__ Г(п + Х + 2)

^/(Х + 1)В(п + 1Л + 1) Г(Л, + 2)п! '

п = 0, 1, 2,...

Как показано в [8], имеет место следующий изометрический изоморфизм Rx■ А^В) —

между весовым пространством Бергмана А? (Б) и (односторонним) пространством квадратично-суммируемых последовательностей :

neZ.,

фе A^(D) в виде ф(г) = £ (ф,епХ) enX(z), имеем

л=0

\ \a(w)q(w)K.k(z,w)dv.x(w) \enx{z)d\lx^) = DVD

= \a(w)<$(<w)d\ix{w)\Kx{z,w)enXWV-x(z') =

D D

= J a{w)<$(w)d\ix(w)\ Kx(w, z)enx(z)d[ix(z) =

D D

= Je(w)9(w)^<? x(w)4ix(w) = (а<р,епЛ =

D

= (ф >еп,х)хУа,х(П)-

Здесь мы учли, что Kx(z, w) = Kx(w,z). Меняя

порядок интегрирования, мы воспользовались теоремой Фубини. Теорема доказана.

Теорема 2. Виковский символ (преобразование

Березина) оператора Теплица Тх с радиальным символом а = а{г) зависит только от г = Ы и имеет вид

СT;\(z) = ax(z,z) = (1-1 z l2)2+" I y^Wtx I г f

n=0

Соответствующая функция Вика имеет вид

j2 , _ ,2n

я*.(z> w) = (1 - zw)2+x I ya,x(n)dlxz"wn.

n=0

Доказательство. Легко видеть, что

ее во . .

ax(z,w) = Kx\z,w)Z I (aentX,emX) enX(z)emX(w) =

п=0 т=О к

= (1 £ (аепМепЛ)хеп^)7^Г).

л=0

Остается заметить, что (аепХ,епХ^ = УаХ(п). Теорема доказана.

Следствие 1. Пусть Тх и - операторы

Теплица с радиальными символами а = а(г) и b = b(r) соответственно. Тогда виковская функ-ция композиции Та Ть определяется по формуле

cx{z,w) = Kl\z,w)± d2nXyaX(n)ybA(n)(zw)m.

n=0

ДОСТАТОЧНЫЕ УСЛОВИЯ

ОГРАНИЧЕННОСТИ И КОМПАКТНОСТИ ОПЕРАТОРА ТЁПЛИЦА

Напомним, что оператор Тёплица Тх с радиальным символом а = а(г) ограничен на A^(D), если и только если последовательность уаЛ ограничена, и является компактным на A2(D), если

и только если последовательность уа Х сходится к нулю при п —> °о.

Пространства Aj[(D), \е(-1,°°) естественны для рассмотрения тёплицевых операторов с ограниченными символами, поскольку для каждого

ограниченного символа а = a(z) норма оператора Тёплица Тх на A^(D), X е (-1, ограничена величиной supla(z)l. В отличие от известных

Z€D

результатов для операторов Тёплица на пространствах Харди существуют неограниченные символы, порождающие ограниченные и даже компактные операторы на пространствах Бергмана. Этот феномен был описан в [6] (см. также [5]), кроме того, в [6] приведены примеры неограниченных символов, порождающих компактные операторы. Поэтому, допуская неограниченные символы и желая иметь широкий класс символов для всех допустимых X, будем рассматривать тёплицевы операторы на Aj[(D) при условии X е [0,

Одним из интересных и неожиданных результатов явилась следующая теорема.

Теорема 3 [8]. Пусть a{4r^el}(0,1) и оператор Тх° ограничен (компактен) на Ai „ (D) для некоторого е. [0, Тогда оператор Тх ограничен (компактен) на A2q (D) Эля каждого X е [0, AJ.

Для заданного символа a(4r)el}(0,1), меняя порядок интегрирования, имеем

1

\a(-fry\-rfrndr =

1

В(и + 1Д + 1)0

=_1 1

~ В(п + 1,Х + 1)о

Здесь обозначено

В(и + 1Д + 1)Ь

J a(4r )(1 - r)x° dr) (Ох_хо (п, s)ds =

= 1 a(4~r){\-r)xdr,

<йх (и, s) = л(1 - s)K s"-1 - X(l - s f-1 s". Аналогично

Y ад(") =

1 J^o^^M^V"'^'

B(n + l,X + l)i aM dshX x~x° j = 1,2,...

где

Теорема 5. 1) Предположим, что условие (2), (условие (3)) выполняется для у = и некоторого Л^ > 0. Тогда условие (2) {условие (3)) выполняется для у = у0 + 1 и того же Л^.

Т Л ГТ „/П.тЬлп 17 * 2) Предположим, что условие (2), (условие (3))

Теорема 4. Яусть ф/г) € Ь (0,1). Если для не- вьшолмяется дляу = ]о и некоторого ^>0. 7ог-

которого Х0е[0,-) и некоторого уе N ф^н/с- да условие (2), (условие (3)) выполняется для

ция в£0 (г) допускает представление B{¿ló(r) = 0{{l-r)j+x<>\ г->1,

у = Уо и для X, > Хо.

Доказательство. Первое утверждение теоремы очевидно ввиду оценки

(2)

то соответствующий оператор Теплица Тх

ограниченна А^ф) для любого Хе[0,<*>).

Если при указанных условиях имеет место и = ^о- Если > А^, то представление

г

Пусть теперь условие (2) выполняется для у = 1

(3)

то соответствующий оператор Теплица Га

компактен на для любого А,е[0,«>).

Доказательство. Пусть X > у = 1 и условие (2) имеет место. Тогда легко проверить, что последовательность Уа,\0 ограничена. Имеем

1

-:-J3ÍL (r)a>x , (n,r)dr

B(n + U + 1)¿ вД°

1

В(и+1Д+ 1)

х

' i i л

(X - X0)¡ (1 - r)x rndr + rtj (1 - r)x+l rn~ldr o o

^ . В(п + 1Д + 1) В(«Д + 2) — С1 К---+ п

В(п + 1Д + 1) В(п + 1Д + 1) = С(2Л-Х0 +1).

г

— íVVI _ ».^l-^O _

-(Xj - X0)J ($)(! - 5)Al ~K°~lds,

Xi-XQ-1

откуда

Таким образом, последовательность уаЛ ограничена для любого X > Ао и соответствующий

оператор Теплица Тх ограничен на для

любого А,е[Х0,«>). Остается воспользоваться теоремой 3. Случай у > 1 рассматривается аналогично.

Достаточность условия (3) доказывается более тонкими, но похожими рассуждениями. Теорема доказана.

Следующее утверждение устанавливает частичный порядок, в котором выполняются условия приведенной выше теоремы.

Пусть условие (2) имеет место для у = 2 и X = Тогда для каждого Xj > имеем

г i

r s г

г s

- 2(xi-xJ\B™om-s)Xí-XQ-1ds +

г

Следовательно,

В®, (r)| < cf(1 - г)2^' Ф^'-^а - r)2+Xl +

(Xi-XoXX^Xp-l) _ 2+Х1 I < гп _ (XI+l)(X1+2) 11 " -C(1 r) ■

Аналогично доказывается случай > 2 для условия (2). Доказательство второго утверждения теоремы в части условия (3) также аналогично. Теорема доказана.

Пример 1. Рассмотрим неограниченный символ (подробнее см. в [6])

fl(r) = (l-r2rpsin(l-r2)"a,

(4)

гдеа>0и0<Р<1. Проверим условия теоремы 4 для j = 1 и X = 0.

Or) ^a-sr'W

$-1

1 7

= — J у а smydy.

(5)

(l-r)-

Интегрируя по частям дважды, получаем О') = -(г- l)a-p+l cos(l - r)"a -

a

1)(1 -r)2a-P+1 Sin(i-r)"a -

a

1 --—(Р-а-1)ф-2а-1) J у» sinyrfy.

a (1 Следовательно,

B«Ur) = -(1 - r)a~p+1 cos(l - r)'a + a

+o(a~r)2a-p+1),

что в

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком