关于Weidmann猜想及具有转移条件微分算子的研究

关于Weidmann猜想及具有转移条件微分算子的研究

论文摘要

本文围绕微分算子领域中的三个重要问题,即自共轭域、谱分析和具有转移条件的微分算子开展研究。由于自共轭算子的谱是实的,为了研究与谱分析相关的算子的零空间和值域,由实参数解构造的自共轭域的刻画则显得尤为重要,同时我们注意到:微分算子谱的离散性、亏指数以及微分方程τu=λu(λ∈(?))的实参数L2-解空间的维数都仅仅是由微分算式的系数决定的,这三者之间应有相当紧密的联系。1987年,Weidmann在其专著“Spectral theory of ordinary”[93]中就此提出了著名的猜想:“若对任意λ ∈(μ1,μ2)(?),方程(τ-λ)u=0有‘充分多’的属于L2(a,b)的解,则(μ1,μ2)中没有本质谱”。本文在中间亏指数情形下研究了这些在微分算子领域中十分重要的问题,给出了由实参数L2-解对自共轭域的完全刻画,包括用实参数L2-解构造了分离的自共轭边界条件。特别是当λ不是特征值时,确定了τu=λu的属于L2空间的实参数解初始条件所应具有的“标准”形态,据此构造了具有分离边界条件的自共轭算子At;并运用不等式估计和算子的强预解逼近证明了:若对任何λ∈(μ1,μ2),方程τu=λu的实参数L2-解空间的维数等于亏指数时,最小算子T0的任何自共轭扩张A在区间(μ1,μ2)中没有连续谱;同时,通过对由两组不同实参数解刻画的自共轭域的结构分析,证明了A的特征值在区间(μ1,μ2)中是无处稠密的。本文的结果对Weidmann关于谱分布的猜想给出了一个很好的解答,揭示了实参数解的个数与连续谱存在性的内在联系。 文章还研究了一类为很多数学、物理工作者所关注的具有某种“不连续性”的微分算子,即内部点处具有转移条件的Sturm-Liouville问题,包括它们的自共轭性、特征值以及特征函数系的完备性。我们用自共轭算子

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 符号说明
  • 第一章 问题提出的背景和本文的主要结果
  • 1.1 微分算子的实参数解刻画的自共轭域
  • 1.2 微分算子谱的离散性与亏指数、实参数解个数的关系
  • 1.3 具有转移条件的Sturm-Liouville算子
  • 1.4 本文的主要结果
  • 第二章 由实参数解刻画的奇异微分算子的自共轭扩张
  • 2.1 微分算子的最大最小算子域
  • 2.2 由实参数解构造的最大算子域分解
  • 2.3 自共轭域的实参数解描述
  • 2.4 由实参数解给出的分离自共轭边界条件
  • 第三章 微分算子实参数解的个数与谱的分布关系
  • 3.1 问题的提出与Weidmann的猜想
  • 3.2 实参数解的个数对微分算子特征值分布的影响
  • 3.3 实参数解的个数对连续谱的影响
  • 第四章 一类具有分离边界条件和转移条件的微分算子
  • 第五章 具有转移条件正则Sturm-Liouville算子的自共轭性
  • 5.1 与算子T相关的最大、最小算子
  • 5.2 算子T为自共轭的充要条件
  • 5.3 算子T的特征值问题
  • 5.4 特征函数系的完备性
  • 5.5 有限个点具有转移条件微分算子的自共轭性
  • 第六章 具有转移条件且边界条件中有特征参数的Sturm-Liouville算子
  • 6.1 确立与问题相关的新算子
  • 6.2 特征值的单重性
  • 6.3 特征函数系的完备性
  • 第七章 两区间上定义的Sturm-Liouville算子
  • 7.1 符号和基本假定
  • 7.2 自共轭扩张的刻画
  • 7.3 例子
  • 参考文献
  • 结束语
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表和完成的学术论文
  • 相关论文文献

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