m
СОВРЕМЕННЫЕ
ПРОБЛЕМЫ
МАТЕМАТИКИ
Серия выпускается под общим руководством
редакционной коллегии журнала
^Успехи математических наук»
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА 1 962
Б. М. ЛЕВИТАН
ОПЕРАТОРЫ
ОБОБЩЕННОГО СДВИГА
И НЕКОТОРЫЕ
ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА 1962
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 9
Глава I. Общая теория операторов обобщенного сдвига 17
§ 1. Основные определения 17
§ 2. Примеры операторов обобщенного сдвига 21
§ 3. Сопряженные операторы обобщенного сдвига ... . 28
§ 4. Примеры сопряженных операторов обобщенного
сдвига 31
§ 5. Линейные представления операторов обобщенного
сдвига 35
§ б. Теория линейных представлений в коммутативном
случае 44
§ 7. Соотношения ортогональности 48
Глава II. Прямые теоремы Ли для операторов
обобщенного сдвига 51
§ 1. Первая прямая теорема Ли для операторов
обобщенного сдвига 51
§ 2. Исследование структуры инфинитезимальных
операторов 54
§ 3. Вторая и третья прямые теоремы Ли для о. о. с. Случай инфинитезимальных операторов первого
порядка 57
§ 4. Вторая и третья прямые теоремы Ли для о. о. с. Случай инфинитезимальных операторов второго
порядка 61
§ 5. Случай комплексно-аналитического многообразия . . 64
§ б. Одномерное пространство. Действительный случай . 65
["лава III. Обратные теоремы Ли для операторов
обобщенного сдвига в одномерном действительном
случае 71
§ 1. Построение операторов обобщенного сдвига по
данному инфинитезимальному оператору второго
порядка. Случай аналитических коэффициентов ... . 71
§ 2. Построение операторов обобщенного сдвига по
данному инфинитезимальному оператору второго
порядка. Случай неаналитических коэффициентов ... 75
§ 3.
Вывод формулы (2. 1). Первый метод 80
§ 4. Вывод формулы (2. 1). Второй метод 85
6
ОГЛАВЛЕНИЕ
§ 5. Операторы обобщенного сдвига на полупрямой ... 90
§ 6. Условие положительности функции w (s, t, z) из
формулы (2. 1) в случае полупрямой 92
§ 7. Операторы обобщенного сдвига, определенные на
конечном отрезке действительной прямой 94
§ 8. Сопряженные операторы обобщенного сдвига. Случай
всей числовой прямой 100
§ 9. Сопряженные операторы обобщенного сдвига. Случай
полупрямой и конечного отрезка 106
Глава IV. Некоторые применения операторов
обобщенного сдвига в одномерном действительном
случае . ПО
§ 1. Доказательство полноты системы собственных
функций задачи Штурма — Лиувилля ПО
§ 2. Решение смешанной задачи для одномерного
волнового уравнения 112
§ 3. Обоснование метода Фурье для одномерного
волнового уравнения 121
§ 4. Разложение произведения собственных функций двух
задач Штурма — Лиувилля 125
§ 5. Полнота решений уравнения Штурма — Лиувилля . 129
§ 6. Полнота произведений решений двух задач Штурма —
Лиувилля 132
§ 7. Теорема единственности Борга 136
§ 8. Теорема единственности В. А. Марченко 138
§ 9. Два следствия из теоремы В. А. Марченко 143
§ 10. Операторы преобразования 147
§ 11. Исследование задачи (10. 28) —(10. 29) 156
Глава V. Решение обратной задачи Штурма — Лиувилля 162
§ 1.