The Coanalytic Problem of Periodic Function Continuation in Spaces with a Weight Having a Singularity at the Boundary

  • Павел [Pavel] Валерьевич [V.] Зубков [Zubkov]
Keywords: weight spaces, singularity at a boundary, coanalytical problem, continuation of a function

Abstract

It is known that any periodic square-summable function with a power-law weight in a half-strip is uniquely represented as an orthogonal sum of analytic and coanalytic components; therefore, it is natural to regard the coanalytic component as a certain nonanalyticity characteristic of the function. The article considers the problem of finding a periodic function extension so that it would deviate from the weighted Sobolev subspace of analytic functions to a minimal extent (the problem of minimizing the coanalytic deviation). In my previous publication, I considered the problem of extending a function to inside a circle in spaces with a weight that has a singularity at the boundary. Other researchers studied similar coanalytic problems in the weightless case for the unit circle, half-strip, and an arbitrary bounded simply connected domain with a smooth boundary. The coanalytic problem is formulated in the spaces of periodic functions with a weight having a power singularity at the boundary, and the boundary values of the functions are taken from the corresponding Besov space. The known properties of weight spaces, including the direct and inverse theorems about the traces of functions from the classes under consideration have been formulated. Using these properties, a theorem about the existence and uniqueness of the coanalytic problem solution is proved within the principles of the monotone operator theory.

Information about author

Павел [Pavel] Валерьевич [V.] Зубков [Zubkov]

Ph.D. (Phys.-Math.), Head of Mathematical and Computer Modeling Dept., NRU MPEI, e-mail: ZubkovPV@mpei.ru

References

1. Никольский С.М., Лизоркин П.И., Мирошин Н.В. Весовые функциональные пространства и их приложения к исследованию краевых задач для вырождающихся эллиптических уравнений // Известия высших учебных заведений. 1988. Т. 315. № 8. С. 4—30.
2. Бесов О.В., Ильин В.П., Никольский С.М. Интегральные представления функций и теоремы вложения. М.: Наука, 1996.
3. Зубков П.В. Аналитическая нелинейная периодическая задача в полуполосе в пространствах с весом, имеющим особенность на границе // Вестник МЭИ. 2009. № 6. С. 5—14.
4. Зубков П.В. Эквивалентные нормы в пространствах с весом, имеющим особенность на границе области // Вестник МЭИ. 2017. № 6. С. 178—180.
5. Дубинский Ю.А. О продолжении функции с наименьшим коаналитическим уклонением // Математические заметки. 1998. Т. 64. № 1. С. 45—57.
6. Дубинский Ю.А. Об одной задаче наилучшего продолжения периодической функции // Доклады АН. 1998. Т. 360. № 1. С. 10—12.
7. Дубинский Ю.А., Осипенко А.С. Нелинейные аналитические и коаналитические задачи (L_p-теория, клиффордов анализ, примеры) // Математический сборник. 2000. Т. 191. № 1. С. 65—102.
8. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т. 2. М.: Физматлит, 2006.
---
Для цитирования: Зубков П.В. Коаналитическая задача продолжения периодической функции в пространствах с весом, имеющим особенность на границе // Вестник МЭИ. 2022. № 1. С. 137—140. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-1-137-140.
---
Работа выполнена при поддержке: Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № FSWF-2020-0022)
#
1. Nikol'skiy S.M., Lizorkin P.I., Miroshin N.V. Vesovye Funktsional'nye Prostranstva i Ikh Prilozheniya k Issledovaniyu Kraevykh Zadach dlya Vyrozhdayushchikhsya Ellipticheskikh Uravneniy. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. 1988;315;8:4—30. (in Russian).
2. Besov O.V., Il'in V.P., Nikol'skiy S.M. Integral'nye Predstavleniya Funktsiy i Teoremy Vlozheniya. M.: Nauka, 1996. (in Russian).
3. Zubkov P.V. Analiticheskaya Nelineynaya Periodicheskaya Zadacha v Polupolose v Prostranstvakh s Vesom, Imeyushchim Osobennost' na Granitse. Vestnik MEI. 2009;6:5—14. (in Russian).
4. Zubkov P.V. Ekvivalentnye Normy v Prostranstvakh s Vesom, Imeyushchim Osobennost' na Granitse Oblasti. Vestnik MEI. 2017;6:178—180. (in Russian).
5. Dubinskiy Yu.A. O Prodolzhenii Funktsii s Naimen'shim Koanaliticheskim Ukloneniem. Matematicheskie Zametki. 1998;64;1:45—57. (in Russian).
6. Dubinskiy Yu.A. Ob Odnoy Zadache Nailuchshego Prodolzheniya Periodicheskoy Funktsii. Doklady AN. 1998;360;1:10—12. (in Russian).
7. Dubinskiy Yu.A., Osipenko A.S. Nelineynye Analiticheskie i Koanaliticheskie Zadachi (L_p-teoriya, Kliffordov Analiz, Primery). Matematicheskiy Sbornik. 2000;191;1:65—102. (in Russian).
8. Fikhtengol'ts G.M. Kurs Differentsial'nogo i Integral'nogo Ischisleniya. T. 2. M.: Fizmatlit, 2006. (in Russian).
---
For citation: Zubkov P.V. The Coanalytic Problem of Periodic Function Continuation in Spaces with a Weight Having a Singularity at the Boundary. Bulletin of MPEI. 2022;1:137—140. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-1-137-140.
---
The work is executed at support: Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Project No. FSWF-2020-0022)
Published
2021-05-17
Section
Differential Equations, Dynamical Systems and Optimal Control (1.1.2)