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正则Sturm-Liouville问题的特征值。 (英语) Zbl 0862.34020号

Sturm-Liouville微分方程\[-(py')'+qy=\lambda wy\text{on}(a',b'),\-\infty\leq a'\leq b'\leq\infty,\;\lambda\in\mathbb{R}\tag{1}\]考虑,其中\(p,q,w:(a',b')\ to \ mathbb{R}\),\(1/p,q、w\ in L^1_{text{loc}}(a'、b'),\。对于\(I=[a,b]\),\(a'<a<b<b'\),采用分离或耦合的自伴两点边界条件。例如,分离边界条件可以写成\[\cos\alpha y(a)-\sin\alpha(py')(a)=0,\;\cos\betay(b)-\sin\beta(py')(b)=0,\tag{2}\]参数为\(0\leq\alpha<\pi\),\(0<\beta\leq\fi\)。该边界特征值问题的特征值(λ)和(归一化)特征函数(u)取决于(a,b,1/p,q,w)和边界条件中的参数。因此,将(λ)和(u)视为这些参数的函数,就产生了连续可微依赖性的问题。连续性如定理3.1所示。这个结果在某种程度上是数学上的民间传说,但作者或评论家还没有明确的证据。尽管在早期的出版物中可以找到一些关于可微依赖性的结果,但本文首次给出了全面的结果。证明了其可微性,并给出了关于每个参数的导数的显式公式。让我们陈述定理4.1和4.2中的一些公式。对于边界特征值问题,我们假设(lambda)是一个简单的特征值,而(u)是(lambda\)的归一化特征函数。然后,关于所示参数的导数为\[\λ'(a)={1\over p(a)}| pu'| ^2(a)-|u | ^2(a)\bigl[q(a)-\lambda(a)w(a)\bigr]\text{a.e.in}(a’,b),\]
\[d\lambda_{(1/p)}(h)=-\int^b_a|pu'|^2h,\;h\在L^1(a,b)中。\]如果边界条件是可分离的,并以形式(2)表示,则\(lambda'(\alpha)=-|u|^2(a)-|pu'|^2。

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34B24型 Sturm-Liouville理论
34升99 普通微分算子
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全文: 内政部