Усреднение периодических операторов типа Леви
Елена Жижинаa,
Андрей Пятницкийab,
Владимир Слоущc,
Татьяна Суслинаc a Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Высшая школа современной математики, Москва, Россия
b UiT The Arctic University of Norway, campus Narvik, Narvik, Norway
c Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Аннотация:
В
$L_2(\mathbb R^d)$ рассматривается самосопряженный оператор
${\mathbb A}_\varepsilon$,
$\varepsilon >0$, вида
$$
({\mathbb A}_\varepsilon u) (\mathbf{x})
=\int_{\mathbb R^d} \mu\biggl(\frac{\mathbf{x}}{\varepsilon},\frac{\mathbf{y}}{\varepsilon}\biggr) \frac{(u(\mathbf{x}) -u(\mathbf{y}))}{| \mathbf{x}-\mathbf{y} |^{d+\alpha}}\,d \mathbf{y},
$$
где
$0< \alpha < 2$. Предполагается, что функция
$\mu(\mathbf{x},\mathbf{y})$ ограничена, положительно определена, периодична по каждой переменной, причем $\mu(\mathbf{x},\mathbf{y})=\mu(\mathbf{y},\mathbf{x})$. Оператор
${\mathbb A}_\varepsilon$ строго определяется через квадратичную форму. Показано, что при
$\varepsilon\to 0$ резольвента
$({\mathbb A}_\varepsilon+I)^{-1}$ сходится по операторной норме в
$L_2(\mathbb R^d)$ к оператору
$({\mathbb A}^0+I)^{-1}$. Здесь
${\mathbb A}^0$ – эффективный оператор того же вида с постоянным коэффициентом
$\mu^0$, равным среднему значению функции
$\mu(\mathbf{x},\mathbf{y})$. Получена оценка погрешности порядка
$O(\varepsilon^\alpha)$ при
$0< \alpha < 1$, $O(\varepsilon (1+| \operatorname{ln} \varepsilon|)^2)$ при
$ \alpha=1$ и
$O(\varepsilon^{2- \alpha})$ при
$1< \alpha < 2$.
В случае
$1< \alpha < 2$ результат уточнен за счет учета корректоров.
Ключевые слова:
операторы типа Леви, усреднение, операторные оценки погрешности.
MSC: 35B27 Поступило в редакцию: 29.10.2024
Принята в печать: 27.12.2024
DOI:
10.4213/faa4267