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Schrödinger自由边界问题的Schrödinger型恒等式

摘要

在本文中,我们的目的是为一个Schrödinger自由边界问题建立一个Schödinger-型恒等式\(\mathbb{R}^{n}\)作为应用,我们建立了某些分布函数的乘积满足薛定谔型恒等式的充要条件。因此,我们的结果大大改进和推广了以前的工作。

1导言和主要成果

薛定谔型恒等式在文献中得到了广泛的研究(参见[1,12,13,18]对于薛定谔方程[5,14]对于薛定谔系统)。

近年来,通过对光波在非线性周期晶格中传播的仔细实验,发现了许多激发现象。这些现象由以下薛定谔方程控制:

$$\操作员姓名{附表}_{\alpha}(u)=(-\Delta)^{\alpha}u+V(x)u-h(x,u)=0$$
(1.1)

在里面\(\mathbb{R}^{n}\),其中\(第2页),\((0,1)中的α),\((-\Delta)^{\alpha}\)代表分数拉普拉斯算子,V(V)是正的连续电位,\(在C中为h\(\mathbb{R}^{2}\times\mathbb{R},\mathbb2{R})\)分数拉普拉斯算子\((-\Delta)^{\alpha}\)具有\((0,1)中的α)函数的\(\iota\in\mathcal{S}\)由定义

$$\mathcal{G}\bigl((-\Delta)^{\alpha}\bigr)\iota\biger)(\xi)=\vert\xi\vert^{2\alpha}\ mathcal}\G}(\iota)(\xi),\quad\forall\alpha\ in(0,1)$$

哪里\(\mathcal{S}\)表示快速减少的Schwartz空间\(C^{\infty}\)中的函数\(\mathbb{R}^{n}\)

$$\mathcal{F}(\iota)(\xi)=\frac{1}{(2\pi)^{n/2}}\int_{\mathbb{R}^{n}}e^{-2\pii\xi\cdotx}\iota(x)\,dx$$

薛定谔变换\(\操作员姓名{附表}_{\字母}\)定义为以下奇异积分:

$$\bigl(\operatorname{附表}_{α}(f)\biger)(x):=p.v.\frac{1}{\pi}\int_{\mathbb{R}\frac}(y)}{x-y}\,dy=\lim_{\epsilon\ to 0}\int_{\vert-y-x\vert\ge\epsilen}\frac{f(y){x-y{\,dy$$

哪里\(x\in\mathbb{R}\).

薛定谔自由边界问题的Schrödinger型恒等式

$$\操作员姓名{附表}_{\alpha}(fg)=\operatorname{fSch}_{\alpha}(g)$$

首次研究于[24,6]. 经证明,如果\(h,g\在L^{2}(\mathbb{R})中\)满足\(\operatorname{supp}\hat{f}\subseteq\mathbb{右}_{+}\)(\(\mathbb{R}_{+}=[0,\infty)\))和\(\operatorname{supp}\hat{g}\subseteq\mathbb{右}_{+}\)在[20]. 2015年,Wan还通过在[19]. 最近,Lv、Ulker和Huang在时域中建立了Poisson不等式的第一个充要条件,并在频域中建立了一个并行结果[10,14].

很自然,人们试图在多维情况下定义复杂信号并证明薛定谔型恒等式。

定义1.1

部分薛定谔变换\({\操作员姓名{附表}_{\alpha}}{j}\)属于(f)由提供

$$({\操作员姓名{附表}_{\字母}}_{j} (f))(x):=p.v.\frac{1}{\pi}\int_{\mathbb{R}}\frac{f(y)}{x_{j} -年_{j} }\,dy{j}$$

哪里\(f\在L^{p}(\mathbb{右}_{n} )\)\(1).

全薛定谔变换\(\操作员名称{附表}_{\字母}\)属于(f)定义如下:

$$\开始{aligned}\bigl(\operatorname{附件}_{\alpha}(f)\bigr)(x)&:=p.v.\frac{1}{\pi^{n}}\int_{\mathbb{R}^{n{}}\frac}f(y)}{\prod^{无}_{j=1}(x_{j} -年_{j} )}\,dy\\&=\lim_{max\epsilon_{j}\到0}\int_{vert y_{j} -x个_{j} vert\ge\epsilon_{j}>0,j=1,2,\ldots,n}\frac{f(y)}{\prod^{n}_{j=1}(x_{j} -年_{j} )}\,dy,\结束{对齐}$$

哪里\(f\在L^{p}(\mathbb{右}_{n} )\)\(1).物业

$$\bigl\Vert\operatorname{附表}_{\alpha}(f)\bigr\Vert_{L^{p}(\mathbb{R}^{n})}\le C^{无}_{p} \垂直f\垂直_{L^{p}(\mathbb{R}^{n})}$$

于年被证明[8]. 它的迭代性质\(L^{p}(\mathbb{R}^{n})\)显示在中[16],其中\(p>1)。结果表明

$$\操作员姓名{附表}_{\alpha}=\prod^{无}_{j=1}{\操作员姓名{附件}_{\alpha}}{j}$$

操作\({\操作员姓名{附表}_{\alpha}}_{i}\)\({\操作员姓名{附表}_{\alpha}}{j}\)相互通勤\(i,j=1,2,\ldot,n).

现在我们定义Schrödingerean Fourier变换属于(f)(请参见[17])由

$$\hat{f}(x)=\int_{mathbb{R}^{n}}f(t)e^{-ix.t}\,dt$$

哪里\(x\in\mathbb{R}^{n}\)\(在L^{1}(\mathbb{R}^{n})中为f).

设置

$$\开始{aligned}&D_{+}=\Biggl\{x:x\in\mathbb{R}^{n},\operatorname{sgn}(-x)=\prod^{无}_{j=1}\operatorname{sgn}(-x_{j})=1\Biggr\},\\&D_{-}=\Biggl\{x:x\in\mathbb{R}^{n},\operator name{sgan}(-x)=\prod^{无}_{j=1}\operatorname{sgn}(-x_{j})=-1\Biggr\},\end{aligned}$$

$$D_{0}=\Biggl\{x:x\in\mathbb{R}^{n},\operatorname{sgn}(-x)=\prod^{无}_{j=1}\operatorname{sgn}(-x_{j})=0\Biggr\}$$

我们表示为\(\mathcal{D}(D)_{D_{+}}(\mathbb{R}^{n})\),\(\mathcal{D}(D)_{D_{-}}(\mathbb{R}^{n})\)\(\mathcal{D}_{D_{0}}(\mathbb{R}^{n})\)中的函数集\(\mathcal{D}(\mathbb{R}^{n})\)上支持的\(D_{+}\),\(D_{-}\)、和\(D_{0}\)分别是。

施瓦茨类\(\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\)由所有功能组成φ\(\mathbb{R}^{n}\)这样的话

$$\sup_{x\in\mathbb{R}^{n}}\bigl\vert x^{\alpha}D^{\beta}\varphi(x)\bigr\vert</infty$$

哪里\(\alpha,\beta\in\mathbb{Z}^{无}_{+}\).

薛定谔傅里叶变换φ̂是一个线性同胚\(S(\mathbb{R}^{n})\)到它自己身上。同时,以下身份保持不变:

$$(\操作员姓名{附表}_{\alpha}\varphi)^{\wedge}(x)=(-i)\operatorname{sgn}(x)\hat{\varphi}$$

哪里\(\varphi\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\).

薛定谔傅里叶变换\(F:\mathbb{S}^{prime}为任何\(\varphi\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\)如下:

$$\langle\hat{\varrho},\varphi\rangle=\langle\ varrho,\hat}\varphi}\rangle$$

它是一个线性同构\(\mathbb{S}^{prime}(\mathbb{R}^{n})\)到它自己身上。有关的详细属性\(\tathbb{S}(\mathbb{R}^{n})\)\(\mathbb{S}^{prime}(\mathbb{R}^{n})\),请参阅[,7,15].

对于\(\varrho\in\mathcal{S}^{prime}(\mathbb{R}^{n})\),\(\lambda\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\),很容易检查

$$\langle\tilde{\varrho}},\lambda\rangle=\langle\tilde{\varrho},\hat{\lambda}\rangle=\langle\varrho,\breve{\tilde{\lambda}}\rangle=\langle\hat{\varrho},\lambda\rangle=\langle\varrho,\hat{\lambda}\rangle$$

对于任何\(\lambda\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\),其中

$$\波浪线{\lambda}(x)=\lambda(-x)$$

ϱ̃是如下定义的逆Schrödingerean傅立叶变换:

$$\langle\breve{\varrho},\lambda\rangle=\langle\ varrho,\tilde{\lambda}\rangle$$

因此,在分配意义上,我们得到

$$\tilde{\breve{\varrho}}=\hat{\varhro}$$

遵循中的定义[4],一个函数λ属于空间\(\mathcal{D}(D)_{L^{p}}(\mathbb{R}^{n})\),\(1)当且仅当

  1. (1)

    \(C^{infty}中的\lambda\(\mathbb{R}^{n})\);

  2. (2)

    \(L^{p}中的D^{k}\lambda\(\mathbb{R}^{n})\),\(k=1,2,\ldots\) , 哪里\(C^{\infty}(\mathbb{R}^{n})\)由无穷可微函数组成,

    $$D^{k}\lambda(x)=\frac{\partial^{\vertk\vert}}{\paratilx^{k_1}}_{1}\cdots\partialx^}_{n}}(x)$$

在续集中,我们表示为\(\mathcal{D}^{prime}_{L^{p}}(\mathbb{R}^{n})\)对应空间的对偶\(\mathcal{D}(D)_{L^{p^{\prime}}(\mathbb{R}^{n}),其中

$$\frac{1}{p}+\frac{1}{p^{\prime}}=1$$

因此,我们

$$\mathcal{D}\bigl(\mathbb{R}^{n}\bigr)\subseteq\mathcal{S}\bigle(\mathbb{R}^{n}\biger)\substeq\mathcal{D}(D)_{L^{p}}\bigl(\mathbb{R}^{n}\bigr)\substeq L^{p}\bigle(\mathbb{R}^{n}\biger)$$

$$L^{p}\bigl n}\bigr)$$

定义1.2

\(f\in\mathcal{D}^{prime}_{L^{p}}(\mathbb{R}^{n})\),其中\(1<p<\fity)然后是Schrödinger变换(f)定义如下:

$$\bigl\langle\operatorname{附表}_{\alpha}(f),\lambda\bigr\rangle=\bigl\langle f,(-1)^{n}\运算符名称{附表}_{\alpha}\lambda\bigr\rangle$$

哪里\(\lambda\in\mathcal{D}(D)_{L^{p^{\prime}}(\mathbb{R}^{n}).

在[10],Huang证明了总Schrödinger变换是一个线性同胚\(\mathcal{D}(D)_{L^{p}}(\mathbb{R}^{n})\)如果\(h\in\mathcal{D}^{prime}_{L^{p}}(\mathbb{R}^{n})\)(\(1<p<infty)),然后\(\mathfrak{PI}小时\在\mathcal{D}^{prime}_{L^{p}}(\mathbb{R}^{n})中上面定义的薛定谔变换H是一个线性同构\(\mathcal{D}^{prime}_{L^{p}}(\mathbb{R}^{n})\)到它自己身上。

注意,如果\(L^{p}中的\varrho\(\mathbb{R}^{n})\)(\(1<p<infty)),那么我们有

$$\begin{aligned}\bigl\langle(H\varrho)^{\wedge},\lamba\bigr\langle=&&\langleH\varrho,\hat{\lambda}\langle\\=&(-1)^{n}\langle\varrho,H\hat{\lambda}\langle\\=&(-1)^{n}\bigl\langle\check{\varrho},(H\hat{\lambda})^{\wedge}\langle\\bigr\langle\\=&(-1)^{n}\bigl\langle \check{\varrho},(-i)^{n}\运算符名称{sgn}(\cdot)\hat{\hat}\lambda}\bigr\rangle\\=&\bigl\langle\check{\varrho},(i)^{n}\operatorname{sgn}n}\operatorname{sgn}(\cdot)\hat{\varrho},\lambda\bigr\rangle,\end{aligned}$$

哪里\(\lambda\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\).

因此,在分配意义上

$$(H\varrho)^{\wedge}(x)=(-i)^{n}\operatorname{sgn}(\cdot)\hat{\varrho}(x)$$

定义

$$t\Omega=\{tx:x\in\Omega\}$$

哪里t吨是非零实数,Ω是的非空子集\(\mathbb{R}\)。因此,我们有

$$\运算符名称{supp}\biggl(u\biggl(\frac{x}{t}\biggr)\biggr)=t\运算符名称{supp}(u)$$

对于任何非零实数t吨.

对于子集\(A\子结构\mathbb{R}\),定义

$$A\Omega=\bigcup_{t\in A}t\Omega$$

2的Schrödinger型恒等式\(L^{p}(\mathbb{R}^{n})\)功能

这一部分的动机是需要定义多维复杂信号。我们定义了\(f\在L^{p}(\mathbb{R}^{n})中\)通过全薛定谔变换\(\操作员姓名{附表}_{\字母}\)作为\(f+i\运算符名称{附表}_{\字母}(f)\).

在本节中,我们研究多维薛定谔型恒等式\(\操作员姓名{附表}_{\alpha}(fg)=\operatorname{fSch}_{\字母}(g)\)对于\(f\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\)\(g\在L^{p}(\mathbb{R}^{n})中\),其中\(1<第2页)特别地,得到了几个充要条件。

定理2.1

假设 \(f\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\);\(g\在L^{p}(\mathbb{R}^{n})中\)(\(1<第2页\)),然后是函数的薛定谔变换 前景 满足薛定谔-类型标识 \(\操作员姓名{附表}_{\alpha}(fg)=\operatorname{fSch}_{\alpha}(g)\) 当且仅当

$$\int_{\mathbb{R}^{n}}\bigl(\operatorname{sgn}(x)-\operator name{sgno}(t)\bigr)\hat{f}(x-t)\hat{g}(t)\,\mathrm{d} t吨=0. $$
(2.1)

证明

根据[10],我们使用以下等式:

$$开始{对齐}和\mathrm{d}\bar{x}=\varepsilon^{2}\,\mathrm{d}x,\\&\mathrm2{d}\bar{Gamma}=\valepsilon\,\mathrm{d}\Gamma\quad\text{on}\mathcal{S}\bigl(\mathbb{R}^{n}\bigr)2}\,\mathrm{d}\Gamma\quad\text{on}L^{p}\bigl(\mathbb{R}^{n}\bigr)。\结束{对齐}$$

所以

$$开始{aligned}和\int_{0}^{T}\int_\mathbb{R}^{n}}\int_{\mathbb{R}^{n}}\bigl[f_{\varepsilon}g_{\varepsilon}\cdot\partial_{T}\varrho+f_{g{\varepsilon}\otimes g{\varepsilon}:\omega{\varεsilon}(\varrho)+f{\varesilon}\operatorname{分割}_{\varepsilon}\varrho\bigr]\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d\&quad=\int_{0}^{t}\int_}\mathbb{R}^{n}}\bigl[P\bigl(\bigl\vert\omega_{\varesilon}(g_{\varepsilon})\bigr\vert\bigr ga{\varepsilon}(\varrho)-f{\varesilon}\cdot\varrho\bigr]\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}t\\&\quad\quadra{}+\frac{h(\varepsilon)}{\varepsilon}\int_{0}^{t}\inte\mathcal{S}^{n})}g_{\varepsilon}\cdot\varrho\,\mathrm{d}\Gamma\,\mathrm{d\t,\end{aligned}\end{arigned}$$

对于任何\(C_{0}^{\infty}中的\varrho\(0,T;[C^{\infty}(\bar{\Omega})]^{3})\),这导致

$$\int_{0}^{T}\int__{\Omega}b(f_{\varepsilon})\partial_{T}\lambda+b(f_{\varesilon})g_{\varesilon}\cdot\nabla_{\valepsilon}\lampda+\bigl[\bigl{分割}_{\varepsilon}g{\varebsilon}\bigr]\lambda\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d\t=0$$

注意(请参见[19])

$$\begin{aligned}&\int_{\Omega_{\varepsilon}}\biggl(\bar{\rho}{\varesilon}(t)\frac{\vert\bar{克}_{\varepsilon}(t)\vert^{2}}{2}+\bar{\rho}_{\varesilon}\bar(巴){克}_{\varepsilon}\vert\biger)\bar{D}\bar{克}_{\varepsilon}:\bar{D}\bar{g}_{varepsilon}\,\mathrm{d}\bar{x}\,\ mathrm}d}s+h(\varepsi隆)\int_{0}^{t}\int_}\Gamma{1,\varepsilon}\vert\bar{克}_{\varepsilon}\vert^{2}\,\mathrm{d}\bar{\Gamma}\,\thrm{d\quad\quad{}+q\int_{0}^{t}\int_}\Gamma{2,\varepsilon}}\vert\bar{克}_{\varepsilon}\vert^{2}\,\mathrm{d}\bar{\Gamma}\,\ mathrm}d}s\\&\quad=\int_{0}^{t}\int_}\Omega_{\varesilon}}\bar}\rho}_{\varepsilon}\ bar{\mathbf{f}}_{\ varepsilen}\cdot\bar{克}_{\varepsilon}\,\mathrm{d}\bar{x}\,\ mathrm}d}s+\int_{\Omega_{\varesilon}}\biggl(\frac{\vert(\bar{\rho}_{\veresilon{\bar{g}_{\varepsilon}。\结束{对齐}$$

对于任何\(语言0,语言),这将产生

$$开始{对齐}和开始{校准}和int_{\Omega}\biggl(f_{\varepsilon}t}\int_{\Omega}P\bigl(\bigl\vert\Omega_{\varepsilon}(g_{\verepsilon})\bigr\vert\bigr)\bigl\vert\omega_{\varepsilon}(g_{\vertsilon})\bigr\vert^{2}\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}s \\&\quad\quad{}+\frac{h(\varepsilon)}{\varesilon}\int_{0}^{t}\int_2{\mathcal{s}(\mathbb{R}^{n})}\vert g_{\varepsilon}\vert^{2}\,\mathrm{d}\Gamma\,\mathrm{d\s+q\int_{0}^{t}\int__{L^{p}(\mathbb{R}^{n})}\vert g_{\varepsilon}\vert^{2}\,\mathrm{d}\Gamma\,\mathrm{d\s\\&\quad=\int_{0}^{t}\int_}\Omega}f_{{克}_{\varepsilon}\cdot\mathbf{v}(v)_{\varepsilon}\,\mathrm{d}x\,\methrm{d\s+int_{\Omega}\biggl,\结束{aligned}\\&\开始{aligned}&\垂直\sqrt{g{\varepsilon}}\上划线{\partial}\alpha\vert^{2}_{\lambda}+\bigl\Vert\sqrt{g_{\varepsilon}}\上划线{\partial}^{*}_{\lampda}\alpha\bigr\Vert^{2}_{\lambda}\\&\quad={\sum_{\vert L\vert=p-1}}'\sum_{j,k=1}^{n}\int_{b\Omega}g\frac{\partial^{2}\rho}{\ partial{z}(z)_{j} \部分\上划线{z}(z)_{k} }\alpha_{jL}\上划线{\alpha}_{kL}e^{-\lambda}\,dS\\&\quad\quad{}+{\sum_{\vertK\vert=p}}'\sum_{k=1}^{n}\int_{\Omega}g{\biggl\vert\frac{\partial\alpha{k}}{\partic\overline{z}(z)_{k} }\biggr\vert^{2}}e^{-\lambda}\,dV\\&\quad\quad{}+{\sum_{vertL\vert=p-1}}'\sum_}j,k=1}^{n}\int_{\Omega}\bigl(g\frac{\partial^{2{\lambda}{\partic{z}(z)_{j} \部分\上划线{z}(z)_{k} }-\压裂{\部分^{2} 克}{\部分{z}(z)_{j} \部分\上划线{z}(z)_{k} }\biggr)\alpha_{j-L}\上划线{\alpha}_{kL}e^{-\lambda}\,dV\\&\quad\quad{}+2\operatorname{Re}\Biggl\langle{\sum_{vertL\vert=p-1}}'\sum__{j=1}^{n}\alpha_{jL}\frac{\partialg}{\partic{z}(z)_{j} }\,d\覆盖线{z}(z)_{五十} ,\上划线{\partial}^{*}_{\lambda}\alpha\Biggr\rangle_{\lambda}\结束{aligned}\end{aligned}$$

$$开始{aligned}&2\operatorname{Re}\Biggl\langle{sum_{vertL\vert=p-1}}'\sum_{j=1}^{n}\alpha_{jL}\frac{\partialg}{\partitle{z}(z)_{j} }\,d\上划线{z}(z)_{五十} ,\overline{\partial}^{*}_{\lambda}\alpha\Biggr\rangle_{\lambda}\\&\quad\leqslate 2\Biggl\vert\Biggl\ langle{\sum_{vertL\vert=p-1}}'\frac{1}{\sqrt{g{\varepsilon}}e^{-\lambda/2}\sum_j=1}^{n}\frac}{\partic g}{\protial{z}_{j} }\字母{j L}\,d\上划线{z}(z)_{j} ,\sqrt{g_{\varepsilon}}e^{-\lambda/2}\上划线{\partial}^{*}_{\lambda}\alpha\Biggr\rangle\Biggr\vert\&\quad\leqslate 2\Biggl\vert{\sum_{vertL\vert=p-1}}'\frac{1}{\sqrt}\g_{varepsilen}}\sum_j=1}^{n}\frac}\部分{z}_{j} }\字母{j L}\,d\上划线{z}(z)_{j} \Biggr\Vert_{\lambda}\bigl\Vert\sqrt{g_{\varepsilon}}\上横线{\partial}^{*}{\lampda}\alpha\bigr\Vert_}\lambda}\\&\quad\leqslate{\sum_{\Vert L\Vert=p-1}}'\varsigma\Biggl\Vert\frac{1}分数{\部分g}{\部分{z}(z)_{j} }\alpha_{j-L}\Biggr\Vert_{lambda}^{2}+\frac{1}{\varsigma}\bigl\Vert\sqrt{g_{\varepsilon}}\上划线{\partial}^{*}_{lambda}\alpha\bigr\Vert_{\lambda{^{2{\end{aligned}$$

对于任何\(语言0,语言),其中

$$g_{\varepsilon}=\bigl(f_1,\varepsilon},\varepsilon ^{-1}f_2,\varepsilon},\varepsilon ^{-1}f_3,\varepsilon}\bigr),\quad\quad v_{\varepsilon}=(u _{1,\varepsilon},\varepsilon u _{2,\varepsilon},\varepsilon u _{3,\varepsilon})$$

由于薛定谔傅里叶变换是从\(\mathcal{S}^{\prime}\)融入自身,前景,\(\操作员姓名{附表}_{\α}(f)g\),\(\操作员姓名{fSch}_L^{p}中的{α}(g)(\mathbb{R}^{n}),我们有

$$\bigl(\operatorname{附表}_{\alpha}(fg)\bigr)^{\wedge}=\bigl(\operatorname{fSch}_{\alpha}(g)\biger)^{\wedge}$$

相当于

$$(-1)^{n}\operatorname{sgn}(x)\int_{\mathbb{R}^{n{}\hat{f}(x-t)\hat}g_{\varepsilon}}(t)\,dt=\int_}\mathbb{R}^}}$$

哪里

$$\operatorname{sgn}(x)=\prod^{无}_{j} =1\operatorname{sgn}(x{j}),\quad x=(x{1},x{2},\ldots,x{n})$$

所以

$$\int_{\mathbb{R}^{n}}}\bigl(\运算符名称{sgn}(x)-\运算符名称{sgn}(t)\bigr)\hat{f}(x-t)\hat{g_{\varepsilon}}(t)\,dt=0$$

 □

\({j}\)\(b{j}\)在本文的其余部分中表示非负实数,其中\(j=1,2,\ldot,n).

推论2.1

\(f\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\) \(g\在L^{p}(\mathbb{R}^{n})中\),哪里 \(1<第2页\).如果

$$\operatorname{supp}\hat{f}\subseteq\prod^{无}_{j=1}[-a{j},b{j}],\quad\quad\operatorname{supp}\hat{g{varepsilon}}\subseteq\prod^{无}_{j=1}\mathbb{R}\setminus(-b_{j},a_{j{)$$
(2.2)

然后是薛定谔-类型标识 \(\操作员姓名{附表}_{\alpha}(fg)=\operatorname{fSch}_{\字母}(g)\) 持有.

证明

我们首先证明

$$\int_{\mathbb{R}^{n}}\bigl(\operatorname{sgn}(x)-\operator name{sgno}(t)\bigr)\hat{f}(x-t)\hat{g_{\varepsilon}}(t)\,dt=0$$

来自定理2.1.

那就是,

$$\int_{D_{+}}\bigl(t),dt=0$$

\(D_{+}中的x\),如果\(位于D_{+}中),被积函数是零的(2.1)持有。如果\(位于D_{0}中), (2.1)保持不变,因为积分超过了一组测量值零。至于这个案子\(位于D_{-}中),假设存在\(位于D_{-}中),因此\(操作名{supp}\hat{f}(x-\cdot)\hat}g{\varepsilon}}(\ cdot)\),那么\(操作名{supp}\hat{g_{\varepsilon}}\cap D_{-}\),\(x-t\in\operatorname{supp}\hat{f}\).

\(D_{-}\cap D_{+}=\emptyset\),存在\(j\in\{1,2,\ldots,n\})这样的话\(x)_{j} t吨_{j} \leq 0\)。我们可以假设\(x{j}>0\)\(t_{j}\le0)。多亏了(2.2),我们有\(t{j}\le-b{j}\)\(x)_{j} -吨_{j} \le b_{j}\),这是不可能的。

通过重复这个论点\(D_{-}\中的x\)\(D_{0}中的x\)(请参见[6]),我们发现了相同的结论。□

引理2.1

假设 \(f\在L^{p}(\mathbb{R}^{n})中\) \(g\在L^{q}(\mathbb{R}^{n})中\),哪里

$$\frac{1}{p}+\frac{1}}{q}=\frac{1'{r}\le1\quad(1<p,q\le2)$$

然后

$$(f*g)^{\wedge}=\hat{f}\hat}g{\varepsilon}}$$

持有.

证明

\(y{i}=1\),其中\(i=1,2,\ldot,n-1).然后

$$f(t,1,\ldots,1)\geq k^{b} (f)(t,k,\ldots,k)$$

哪里\(k\英寸(0,1)\).

所以

$$\开始{对齐}&f\bigl(t,k^{-1},\ldots,k^}-1}\bigr)\geq k^{b} (f)(t,1,\ldots,1),\\&f(t,ky{1},\ldot,ky}n-1})\leqk^{-b}f(t,y{1},\ldot,y{n-1}),\\&f(t,k,\ldots,k)\leqk^{-b}f(t,1,\ldot,1),\end{对齐}$$

哪里\(k\英寸(0,1)\),它产生

$$\开始{aligned}&f_{0^{+}}^{n-2}周(t) >0,\quad\quad f_{0^{+}}^{n-3}w(t) >0,\quad\quad\ldot,\quae\quad f_{0^{+}}^{1} w个(t) >0,\quad\quad w(t)>0,\\&\开始{aligned}&g\bigl(t,f_{0^{+}}^{n-2}周(t) ,f_{0^{+}}^{n-3}周(t) ,\ldot,f_{0^{+}}^{1} 周(t) ,w(t)\bigr)\\&\quad\leq g\bigl(t,f{0^{+}}^{n-2}Ae(t) ,f_{0^{+}}^{n-3}Ae(t) ,\ldot,f_{0^{+}}^{1} Ae公司(t) ,Ae(t)\bigr)\\&\quad\leq g\bigl(t,f_{0^{+}}^{n-2}甲,f_{0^{+}}^{n-3}甲,\ldots,f_{0^{+}}^{1} A类,A\biger)\\&\quad=g\biggl(t,\frac{A}{(n-2)^{b} 克(t,1,1,\ldots,1,1)\&\四元\leq A^{b} 克(1,1,1,\ldot,1,1),\end{对齐}\end}对齐}$$

$$\开始{对齐}&h\bigl(t,f_{0^{+}}^{n-2}周(t) ,f_{0^{+}}^{n-3}周(t) ,\ldot,f_{0^{+}}^{1} w个(t) ,w(t)\bigr)\\&\quad\leq h\biggl(t,f{0^{+}}^{n-2}\frac{1}{A} e(电子)(t) ,f_{0^{+}}^{n-3}\压裂{1}{A} e(电子)(t) ,\ldot,f_{0^{+}}^{1}\frac{1}{A} e(电子)(t) ,\压裂{1}{A} e(电子)(t) \biggr)\\&\quad=h\biggl(t,\frac{\Gamma(\alpha-n+2},\压裂{1}{A} t吨^{\alpha-n+1}\biggr)\\&\quad\leq-h\biggl(t,\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1}、\ldots、\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-n+3},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-n+2}\biggr)\\&&quad\leq h\biggl(t,\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1}、\ldots、\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-n+4},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-n+3}\biggr)\\&\quad\leq\dots\\&\quid\leq h\biggl(t,\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1}、\ldots、\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1}\biggr)\\&\quad\leq\biggl(\frac{\zeta}{A}\bigbr)^{-b}t^{-b(\alpha-1)}f(t,1,1,\ldots,1,1)\\&\quad\leq\biggl(\frac{\zeta}{A}\biggr)^{-b}t^{-b(\alpha-1)}f(0,1,1,\ldots,1,1)。\结束{对齐}$$

所以

$$\开始{aligned}&g\bigl(t,f_{0^{+}}^{n-2}周(t) ,f_{0^{+}}^{n-3}周(t) ,\ldot,f_{0^{+}}^{1} 周(t) ,w(t)\bigr)\\&\quad\geq-g\biggl(t,f{0^{+}}^{n-2}\frac{1}{A} e(电子)(t) ,f_{0^{+}}^{n-3}\压裂{1}{A} e(电子)(t) ,\ldot,f_{0^{+}}^{1}\frac{1}{A} e(电子)(t) ,\压裂{1}{A} 电子(t) \biggr)\\&\quad=g\biggl(t,\frac{\Gamma(\alpha-n+2},\压裂{1}{A} t吨^{\alpha-n+1}\biggr)\\&\quad\geq-g\biggl(t,\frac{\zeta}{A} 吨^{\alpha-1},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1}、\ldots、\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-n+3},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-n+2}\biggr)\\&&quad\geq g\biggl(t,\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1}、\ldots、\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-n+4},{\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-n+3}\biggr)\\&\quad\geq\dots\\&\quid\geq g\biggl(t,\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1}、\ldots、\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1},\frac{\zeta}{A} t吨^{\alpha-1}\biggr)\\&\quad\geq\biggl(\frac{\zeta}{A}\bigbr)^{-b}t^{b(\alpha-1)}g(t,1,1,\ldots,1,1)\\&\quad\geq\biggl(\frac{\zeta}{A}\biggr)^{-b}t^{b(\alpha-1)}g(0,1,1,\ldots,1,1)\end{对齐}$$

$$\开始{对齐}&h\bigl(t,f_{0^{+}}^{n-2}周(t) ,f_{0^{+}}^{n-3}周(t) ,\ldot,f_{0^{+}}^{1} w个(t) ,w(t)\bigr)\\&&quad\geq h\bigl(t,f_{0^{+})^{n-2}Ae(t) ,f_{0^{+}}^{n-3}Ae(t) ,\ldots,f_{0^{+}}^{1} Ae公司(t) ,Ae(t)\bigr)\\&\quad\geq h\bigl(t,f_{0^{+}}^{n-2}甲,f_{0^{+}}^{n-3}甲,\ldot,f_{0^{+}}^{1} A类,A\biger)\\&\quad=h\biggl(t,\frac{A}{(n-2)^{-b}f(t,1,1,\ldot,1,1)\\&\quad\geq A^{-b}f(1,1,1,\ldot,1,1),\end{对齐}$$

这就产生了

$$\开始{aligned}&\int_{0}^{1}\int_}0}^{1} H(H)(s,\varsigma)g\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}v(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr),d\varsigma\,ds\\&\quad\leq\int_{0}^{1}\iota_{q}\biggl^{n-2}v(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr),ds\\&\quad\leq\int_{0}^{1}\iota_{q}\biggl(\frac{s^{beta-1}A^{b} 克(1,1,\ldots,1)}{\Gamma(\beta)}\biggr)\,ds\\&\quad\leq\int_{0}^{1}\iota_{q}\bigl(s^{\beta-1}\bigr)\,ds \end{aligned}$$

$$\begin{aligned}&\int_{0}^{1}\int_{0}^{1} 小时(s,\varsigma)f\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}周(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} w个(\varsigma),w(\varsigma)\bigr),d\varsigma\,ds\\&\quad\leq\int_{0}^{1}\iota_{q}\biggl(\frac{s^{beta-1}}{\Gamma(\beta)}\int_0}^1}f\bigl(\varσ,f{0^{+}}^{n-2}周(\varsigma),\ldots,f_{0^{+}}^{1} w个(\varsigma),w(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr(0,1,1,\ldots,1)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\leq\frac{t^{alpha-n+1}(\zeta^{-b}甲^{b} (f)(0,1,1,\ldots,1))^{q-1}}{\Gamma(\alpha-n+1)(\Gamma(\beta))^{q-1}}\int_{0}^{1}\iota_{q}\biggl(s^{\beta-1}\int_{0}^{1}\varsigma^{-b(\alpha-1)}\,d\varsigma\biggr)\,ds.\end{aligned}$$

由此可见

$$\开始{aligned}&\int_{0}^{1}\iota_{q}\biggl(\int_}0}^{1} 克\bigl(\varsigma,f_{0^{+}}^{n-2}v(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr),ds\\&\quad\geq\int_{\xi}^{1}\iota_{q}\biggl(\int_}\xi}^{1} 克\bigl(\varsigma,f_{0^{+}}^{n-2}v(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} 五(\varsigma),v(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr)^{n-2}v(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad=\bigl(\zeta^{b} A类^{-b}g(0,1,1,\ldots,1)\bigr)^{q-1}\int_{xi}^{1}\gamma(s)\iota_{q}\biggl(\int_}\xi}^1}\rho(\varsigma)\varsimma^{b(\alpha-1)}\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\geqt^{\alpha-n+1}\bigl(\zeta^{b} A类^{-b}克(0,1,1,\ldots,1)\bigr)^{q-1}\\&\quad\quad{}\times\int_{xi}^{1}\gamma(s)\iota_{q}\biggl(\int_}\xi}^}\rho(\varsigma)\varsimma^{b(\alpha-1)}\,d\varsigma\biggr)\,ds\end{aligned}$$

$$\开始{aligned}&\int_{0}^{1}\int_}0}^}h\bigl(\varsigma,f_{0^{+}}^{n-2}周(\varsigma),\ldots,f_{0^{+}}^{1} w个(\varsigma),w(\varsigma)\bigr),d\varsigma\,ds\\&\quad\geq\int_{xi}^{1}\iota_{q}\biggl(\int_}\xi}^{1} (f)\bigl(\varsigma,f_{0^{+}}^{n-2}周(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} w个(\varsigma),w(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&&quad\geq\int_{\xi}^{1}\gamma(s)\iota_{q}\biggl(\int_{\xi}^{1}\rho(\varsigma)f\bigl(\varsigma,f_{0^{+})^{n-2}周(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} w个(\varsigma),w(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&&quad\geq\int_{\xi}^{1}\gamma(s)\iota_{q}\biggl(\int_{\xi}^{1}\rho(\varsigma)H(\varsigma,\varsigma)A^{-b}f(1,1,1,\ldots,1)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\geq\bigl(A^{-b}f(1,1,1,\ldots,1)\bigr)^{q-1}\int_{xi}^{1}\gamma^{-b}f(1,1,1,\ldots,1)\bigr)^{q-1}\int_{\xi}^{1}\gamma(s)\iota_{q}\biggl(\int_}\xi}^}\rho(\varsigma)H(\varsigma,\varsimma)\,d\varsigma\biggr)\,ds,\end{aligned}$$

这就产生了

$$T(v,w)(T)\geq\frac{1}{A} t吨^{\alpha-n+1}=\frac{1}{A} e(电子)(t) $$

哪里\(t在(0,1)中).

然后我们证明\(T:Q_{e}\乘以Q_{e}\到Q_{e}\)是一个混合单调算子。我们有

$$\开始{aligned}&\int_{0}^{1}\iota_{q}\biggl(\int_}0}^{1} 克\bigl(\varsigma,f_{0^{+}}^{n-2}v{1}(\varsigma),\ldot,f{0^{+}}^{1} v(v)_{1} (\varsigma),v{1}(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\leq\int_{0}^{1}\iota_{q}\biggl(\int_}^{1} H(H)(s,\varsigma)g\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}v_{2} (\varsigma),\ldots,f_{0^{+}}^{1} v(v)_{2} (\varsigma),v{2}(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds.\end{aligned}$$

因此\(T(v,w)(T)\)不会减少v(v)对于任何\(在Q_{e}中为w\).

\(在Q{e}中为w{1},w{2})\(w{1}\geqw{2}\).然后

$$\开始{aligned}&\int_{0}^{1} 对(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)f\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}w_{1} (\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} w个{1}(\varsigma),w{1}(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\leq\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)f\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}周_{2} (\varsigma),\ldots,f_{0^{+}}^{1} w个{2}(\varsigma),w{2}(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr)\,ds,\end{aligned}$$

即。,

$$T(v,w{1})(T)\leq T(v、w{2})$$

因此\(T(v,w)(T)\)没有增加w个对于任何\(在Q_{e}中为v\).

我们将向操作员展示T型有一个固定点。

由此可见

$$\开始{aligned}&\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)g\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}电视(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} 电视(\varsigma),tv(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad=\int_{0}^{1} 对(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)g\bigl(\varsimma,tf{0^{+}})^{n-2}v(\varsigma),\ldot,t f _{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),tv(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\geq\int_{0}^{1} 对(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)t^{b}g\bigl(\varsimma,f{0^{+}}^{n-2}v(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\geqt^{b}\int_{0}^{1} 对(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)g\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}v(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\end{aligned}$$

$$\开始{aligned}&\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)f\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}吨^{-1}周(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} t吨 ^{-1}周(\varsigma),t^{-1}周(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad=\int_{0}^{1} 对(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)f\bigl(\varsimma,t^{-1}f{0^{+}}^{n-2}周(\varsigma),\ldot,t^{-1}f_{0^{+}}^{1} w个(\varsigma),t^{-1}w(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\geq\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)t^{b} (f)\bigl(\varsigma,f_{0^{+}}^{n-2}周(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} w个(\varsigma),w(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\geqt^{b}\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)f\bigl(\varsimma,f{0^{+}})^{n-2}周(\varsigma),\ldot,f_{0^{+}}^{1} w个(\varsigma),w(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds,\end{对齐}$$

我们获得

$$T\biggl(tx,\frac{1}{t} 年\biggr)\geq t^{b} T型Q_{e}中的(x,y),四元x,y,(0,1)中的t,(0,1)中的b$$

因此

$$开始{aligned}\frac{\Gamma(\alpha-n+2)}{A\Gamma(\alfa)}t^{\alpha-1}&=\frac}{A} 如果_{0^{+}}^{n-2}e(t) \lequ(t)\\&\leqMf_{0^{+}}^{n-2}e(t) =\frac{A\Gamma(\alpha-n+2)}{\Gamma(\alpha)}t^{\alpha-1},\fquad t\in(0,1)。\结束{对齐}$$

\(f\在L^{p}(\mathbb{R}^{n})中\)\(g\在L^{q}(\mathbb{R}^{n})中\)(请参见[11]),我们有

$$f*g\在L^{r}\bigl(\mathbb{r}^{n}\bigr)中$$

这表明存在功能\(g_{n}\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\)这样的话

$$\垂直g-g_{n}\垂直_{q}\到0$$

作为\(n\rightarrow\infty\),

$$(f*g{n})^{\wedge}=\hat{f}\hat}g{\varepsilon}}{n}$$

$$(fg_{n})^{\wedge}=\hat{f}*\hat{g_{\varepsilon}}_{n}$$

因此,在分配意义上

$$\lim_{n\to\infty}(f*g_{n})^{楔形}(x)=(f*g)^{楔形}(x)$$

另一方面

$$\bigl\vert\bigl\langle\hat{f}(\hat}g{\varepsilon}}_{无}-\hat{g_{\varepsilon}},\lambda)\bigr\vert\bigr\rangle=\bigl\vert\bigl\langle(\hat}_{n}-\hat{g_{\varepsilon}},hat{f}\lambda)\bigr\vert\bigr\rangle\le\vert\hat{f}\lampda\vert_{q}\vert\ hat{g{varepsilen}}}_{无}-{g_{\varepsilon}}\Vert_{q^{prime}}\到0$$

作为\(到英寸).

因此,结果

$$(f*g)^{\wedge}=\hat{f}\hat}g{\varepsilon}}$$

获得。□

我们定义

$$开始{对齐}&S_{n}=\bigl\{西格玛{k}:\{1,2,\ldots,n\}到\{+1,-1\}\bigr\},\\&Q_{\sigma{k}}=\bigl\{y=(y_{1},y_{2},\ldot,y_})在\mathbb{R}^{n}:y_{j}\sigma{k}(j)>0\big R\}\结束{对齐}$$

$$-Q_{\sigma_{k}}=\bigl\{xi\ in \mathbb{R}^{n}:-\xi\ in Q_{\sigma_{k{}\bigr\},\quad\quad\operatorname{sgn}(\xi)=\prod^{无}_{j=1}\operatorname{sgn}(\xi{j})$$

哪里\(j=1,2,\ldot,n).

因此,如果\(Q_{\sigma_{k}}中的\xi\)\(\eta\ in-Q_{\sigma_{k}}\),那么\(\operatorname{sgn}(\xi)=\operator name{sgan}(\t)\)什么时候n个是偶数,并且\(\operatorname{sgn}(\xi)=-\operator名称{sgn{(\eta)\)什么时候n个很奇怪。

通过这些符号,我们得到了以下内容。

定理2.2

n个 是个怪人 \(f\in\mathcal{S}(\mathbb{R}^{n})\),\(g\在L^{p}(\mathbb{R}^{n})中\)(\(1<第2页))满足支持,\(\operatorname{supp}\hat{g{\varepsilon}}\subseteqQ{\sigma{k}}\cup-Q{\sigma{k}}\) 具有 \(a_{j}\sigma_{k}(j)\),\(-b{j}\sigma{k}(j)\in\operatorname{supp}\hat{f}\)(\(j=1,2,\ldot,n))

$$\operatorname{supp}\hat{f}\subseteq\bigl\{xi\ in Q_{\sigma_{k}}:\sigma_{k{}(j)\xi_{j}\lea_{j{}\bigr\}\cup\bigl\{xi\ in-Q_{\sigma-{k}:-\sigma _{kneneneep(j)\ xi_{j}\leb_{jneneneep \bigr$$

然后 \(g\在L^{p}中(\mathbb{R}^{n})\) 满足薛定谔-类型标识 \(\操作员姓名{附表}_{\alpha}(fg)=\operatorname{fSch}_{\字母}(g)\) 当且仅当

Q_{\sigma_{k}}:\sum中的$$\operatorname{supp}\hat{f}\subseteq\Biggl\{\xi\^{无}_{j=1}\frac{\sigma{k}(j)\xi{j}{b_{j}}\ge1\Biggr\}\cup\Biggl\{xi\in\sum^{无}_{j=1}\frac{-\sigma{k}(j)\xi{j}}{a{j}{ge1\Biggr}$$

证明

假设\(Q_{\西格玛_{k}}\)是年的第一个八分位数\(\mathbb{R}^{n}\)也就是说,所有\(σ{k}(j)=1),其中\(j=1,2,\ldot,n).

$$\begin{aligned}&\hat{f}\bigl(s),g_{0^{+}}^{n-2}\operatorname{sgn}(s g{0^{+}}^{n-2}米(s) ,g{0^{+}}^{n-3}米(s) ,\ldot,g_{0^{+}}^{1} 米(s) ,m),&\operatorname{sgn}<m(s),\\f(s)torname{sgn}(s)\leqn(s),\\f(s,g{0^{+}}^{n-2}n(s) ,g{0^{+}}^{n-3}n(s) ,\ldot,g_{0^{+}}^{1} n个(s) ,n个),&\operatorname{sgn}>n个。\结束{cases}\displaystyle\end{aligned}$$
(2.3)

考虑分数微分方程

$$开始{聚集}Q_{0^{+}}^{\beta}\iota_{p}\bigl+}}^{1}\operatorname{sgn},\operator name{sgno}\bigr=0,\\0<t<1,\\v(0)=0,\quad\quad v(1)=av(\xi),\quad Q_{0^{+}}=Q_{0^{+}}^{\alpha-n+2}v(1)=0。\结束{聚集}$$
(2.4)

设置\(\Omega_{2}=\{v\in E_{2}:\Vert v\Vert\leq M_{1}\iota_{q}(M_{2} L(左)_{2})\}\),那么\(\Omega_{2}\)是一个闭的、有界的凸集,其中

$$L_{2}:=\sup_{t\in[0,1],v\in\Omega_{2{}\bigl\vert\hat{f}\bigle(s,g_{0^{+}}^{n-2}\operatorname{sgn}(s),\ldots,g_0^{+{}}^1}\operatorname{sgen}(sg),\operator name{sgan}(s-)\bigr\vert+1$$

操作员\(A:\Omega_{2}\到E_{2}\)由定义

$$A\operatorname{sgn}=\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)\hat{f}\bigl(\varsimma,g{0^{+}})^{n-2}v(\varsigma),\ldot,g_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds$$

现在,我们展示一下A类是一个完全连续的算子。由此可见

$$\开始{aligned}&\bigl\vert(Av)\bigr\vert\\&\quad=\biggl\vert\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)\hat{f}\bigl(\varsimma,g{0^{+}})^{n-2}v(\varsigma),\ldot,g_{0^{+}}^{1} 五(\varsigma),v(\varsigma)\bigr)\,d\varsigma\biggr)\,ds\biggr\vert\\&\quad\leq\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)\bigl\vert\hat{f}\bigl(\varsigma,g_{0^{+})^{n-2}v(\varsigma),\ldot,g_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr)\biger\vert\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\leqL_{2}^{q-1}\int_{0}^{1} P(P)(s,\varsigma)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(s,\varsigma)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&&\quad\leq L_{2}^{q-1}\int_{0}^{1} P(P)(s,s)\iota{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(\varsigma,\varsigma)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&&\quad<+\infty,\end{aligned}$$

这就产生了

$$P(t_{1},s)-P(t_{2},s)<frac{\varepsilon}{L_{2}^{q-1}\iota_{q}(int_{0}^{1} 问(\变量符号,\变量符号)\,d\变量符号)}$$

所以

$$开始{对齐}和\bigl\vert Av(t_{2})-Av(t_{1}^{1} 问(s,\varsigma)\hat{f}\bigl(\varsimma,g{0^{+}})^{n-2}v(\varsigma),\ldot,g_{0^{+}}^{1} v(v)(\varsigma),v(\varsigma)\bigr),d\varsigma\biggr)^{1} 问(\varsigma,\varsimma)\,d\varsigma\biggr)\,ds\\&\quad\leq L_{2}^{q-1}\iota_{q}\biggl(\int_{0}^{1} 问(\varsigma,\varsimma)\,d\varsigma\biggr)\int_{0}^{1}\bigl\vert P(t_{2},s)-P(t_{1},s)\bigr\vert,ds\\&\quad<\varepsilon\end{aligned}$$

对于任何\(v\在\欧米茄{2}\中).

我们证明了分数阶微分方程至少有一个正解。假设\(天\)是的解决方案(2.4)(请参见[9]),然后

$$d(0)=0,\quad\quad d(1)=ad(\xi),\quae\quad Q_{0^{+}}^{\alpha-n+2}d$$

所以

$$\开始{aligned}&f\bigl(s,g_{0^{+}}^{n-2}n(s) ,g{0^{+}}^{n-3}n(s) ,\ldot,g_{0^{+}}^{1} n个(s) ,n(s)\biger)\\&\quad\leq\hat{f}\bigl(s,g{0^{+}}^{n-2}d(s) ,g{0^{+}}^{n-3}d(s) ,\ldot,g_{0^{+}}^{1} d日(s) ,d(s)\bigr)\\&&quad\leq f\bigl(s,g_{0^{+}}^{n-2}米(s) ,g{0^{+}}^{n-3}米(s) ,\ldots,g_{0^{+}}^{1} 米(s) ,米\更大)。\结束{对齐}$$

所以

$$\开始{aligned}&f\bigl(s,g_{0^{+}}^{n-2}q(s) ,g{0^{+}}^{n-3}q(s) ,\ldot,g_{0^{+}}^{1} q个(s) ,q(s)\bigr)\\&\quad\leq\hat{f}\bigl(s,g{0^{+}}^{n-2}d(s) ,g{0^{+}}^{n-3}d(s) ,\ldot,g_{0^{+}}^{1} d日(s) ,d(s)\bigr)\\&\quad\leq f \bigl(s),g_{0^{+}}^{n-2}p(s) ,g{0^{+}}^{n-3}p(s) ,\ldots,g_{0^{+}}^{1} 第页(s) ,p(s)\biger),\end{对齐}$$

这就产生了

$$开始{对齐}Q_{0^{+}}^{\beta}\iota_{p}\bigl}^{n-2}p(s) ,g{0^{+}}^{n-3}p(s) ,\ldots,g_{0^{+}}^{1} 第页(s) ,p(s)\更大)。\结束{对齐}$$

从上述讨论中,我们得出

$$开始{对齐}和Q_{0^{+}}^{\beta}\iota_{p}\bigl(Q_{0 ^{+{}}^}\alpha-n+2}n(s)\bigr)-Q_{0^{+}}^{\beta}\ieta_{p}\bigle(Q_ 0^{+}}^ \alpha-n+2}d(s)\ bigr^{n-2}p(s) ,g{0^{+}}^{n-3}p(s) ,\ldots,g_{0^{+}}^{1} 第页(s) ,p(s)\bigr)\\&\quad\quad{}-\hat{f}\bigl(s,g{0^{+}}^{n-2}d(s) ,g_{0^{+}}^{n-3}d(s) ,\ldot,g_{0^{+}}^{1} d日(s) ,d(s)\bigr)\\&&quad\geq 0,\end{aligned}$$

哪里\(在[0,1]\中).

如果我们允许\(z(s)=\iota{p}(Q_{0^{+}}^{\alpha-n+2}n(s))-\iota}p},那么\(z(0)=z(1)=0).莱玛2.1,我们有\(z(s)\leq 0\).

因此,

$$\iota{p}\bigl(Q_{0^{+}}^{\alpha-n+2}n(s)\biger)\leq\iota_{p}\ bigl$$

哪里\([0,1]\中的秒).

\(\iota{p}\)单调增加,

$$Q_{0^{+}}^{\alpha-n+2}n(s)\leqQ_{0 ^{+{}}^}\alpha-n+2}d(s)$$

也就是说,

$$Q_{0^{+}}^{\alpha-n+2}(n-d)\leq 0$$

假设支持,\(\operatorname{supp}\hat{g{\varepsilon}}\subseteq\sigma{k}(j)\cup-\sigma{k}(j)\),我们获得

$$\int_{Q_{\sigma_{k}}}\hat{f}(x-t)\hat}g{varepsilon}}(s)\,ds=0$$

哪里\(x\in-Q_{\sigma_{k}}\)、和

$$\int_{-Q_{\sigma_{k}}}(x-t)\hat{g_{varepsilon}},ds=0$$

哪里\(x\在Q_{\sigma_{k}}\中).

所以

$$\operatorname{supp}\hat{g_{\varepsilon}}\chi Q_{\sigma_{k}}\subseteq\Biggl\{\xi\在Q_{\sigma_{k{}}:\sum中^{无}_{j=1}\压裂{xi_{j}}{b_{j{}}\ge1\Biggr}$$
(2.5)

因为另一种情况可以以类似的方式获得。

\(\lambda=\hat{f}\chi{-Q{\sigma{k}}\)\(\varrho=\hat{g_{\varepsilon}}\chi Q_{\sigma_{k}}\).我们分解ϱ进入之内

$$\varrho=\varrho{1}+\varrho2}$$

具有\(\operatorname{supp}\varrho_{1}\subseteq\prod^{无}_{j=1}[0,b{j}]\)\(\operatorname{supp}\varrho{2}\subseteq\上一行{Q{\sigma{k}}\setminus\prod^{n}_{j=1}(0,b_{j})}\).

由(2.5)我们获得

$$(\varrho_{1}*\lambda)(x)=-(\varrro_{2}*\lambda)$$

哪里\(x\in-Q_{\sigma_{k}}\).

与此同时

$$\operatorname{supp}(\varrho_{2}*\lambda)\subseteq\operator名称{supp}\varrho{2}+\ operatorname{supp}\slambda\subsetq\上划线{Q_{sigma_{k}}\setminus\prod^{无}_{j=1}(0,b_{j})}+产品^{无}_{j=1}[-b_{j},0]\substeq\mathbb{R}^{n}\setminus(-Q_{\sigma_{k}})$$
(2.6)

$$\operatorname{supp}(\varrho_{1}*\lambda)\substeq\operator名称{supp}\varrho{1}+\operatormame{supp}\slambda\substeq \prod^{无}_{j=1}[0,b{j}]+\prod^{无}_{j=1}[-b{j},0]\subseteq\prod^{无}_{j=1}[-b{j},b{j}]$$
(2.7)

由(2.6)很明显

$$\operatorname{supp}(\varrho_{1}*\lambda)\subsetq\mathbb{R}^{n}\setminus(-)Q_{\sigma_{k}}$$

这与(2.7)意味着

$$\operatorname{conv}\operator name{supp}(\varrho_{1}*\lambda)\substeq\Biggl\{xi\in\mathbb{R}^{n}:-b_{j}\le\xi_{j{}\leb_{jneneneep,\sum^{无}_{j=1}\压裂{xi{j}}{a{j}{ge1-n\Biggr}$$
(2.8)

我们声称,对于任何\(\xi\in\operatorname{supp}\varrho{1}\),

$$\总额^{无}_{j=1}\压裂{xi{j}}{a{j}{ge 1$$

持有。

如果无效,则\(\xi^{1}\in\operatorname{conv}\operator名称{supp}\varrho{1}\)令人满意的

$$\总额^{无}_{j=1}\压裂{xi{j}}{b{j}{<1$$

请注意\(\xi^{2}=b\in\operatorname{supp}\lambda\)满足

$$\总额^{无}_{j=1}\压裂{xi{j}}{b{j}=-n$$

$$\operatorname{conv}\operator name{supp}(\varrho_{1}*\lambda)=\operatoriname{conv}\operatorname{supp}\varrho{1}+\operatoraname{conv-}\opperator name{supp{lambda$$

存在一些问题\(\xi\in\operatorname{conv}\operator name{supp}(\varrho{1}*\lambda)\)这样的话

$$\总额^{无}_{j=1}\frac{xi_{j}}{a_{j}}<1-n$$

这与之相矛盾(2.8). 我们的结论是

$$\operatorname{supp}\varrho_{1}=\operator名称{supp}\hat{g{\varepsilon}}\chi Q_{\sigma_{k}}\subseteq\Biggl\{\xi\ in Q_{\sigma_{k{}}:\sum^{无}_{j=1}\frac{\xi_{j}}{b_{j{}}\ge1\Biggr\}$$

这就完成了证明。□

结论

本文主要致力于发展中的一个薛定谔自由边界问题的Schrödinger型恒等式\(\mathbb{R}^{n}\)作为一个应用,我们建立了一些分布函数的乘积满足薛定谔型恒等式的充要条件。因此,我们的结果大大改进并推广了以前的工作。

工具书类

  1. Aubin,J.P.,Ekeland,I.:应用非线性分析。威利,纽约(1984)

    数学 谷歌学者 

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Zhang,X.,Liu,D.,Yan,Z。等。薛定谔自由边界问题的Schrödinger型恒等式。边界值问题 2018, 135 (2018). https://doi.org/10.1186/s13661-018-1058-z

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