Fock型空間中指數(shù)函數(shù)系的循環(huán)性與完備性

李 夌， 杜 磊

(昆明理工大學(xué) 理學(xué)院， 云南 昆明 650093)

隨著近年來(lái)分析學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新，概率理論與函數(shù)論結(jié)合的方法被越來(lái)越多的人應(yīng)用。指數(shù)函數(shù)系的完備性問(wèn)題也得到了更好的發(fā)展[1-2]，其結(jié)果也被廣泛應(yīng)用。

在文獻(xiàn)和中，令α(r)為一個(gè)定義在R上的非負(fù)連續(xù)函數(shù)，并且滿足

(1)

那么與α有關(guān)的Fock空間Fα，p(1

其中dm2(z)記為L(zhǎng)ebesgu面積測(cè)度，C為整個(gè)復(fù)平面。

如果f在Fα，p中滿足

CloseL({znf,n≥0})=Fα，p,

就稱(chēng)f在Fα，p中是循環(huán)的。其中L是E的線性閉包[3-4]。

在文獻(xiàn)中，Phragm?n-Lindel?f的論點(diǎn)表明在一定條件下如果多項(xiàng)式倍數(shù)pnf收斂到Fα，p中的一個(gè)元素，那么多項(xiàng)式不能足夠大到逼近Fα，p中的每一個(gè)元素，其中f∈Fα，p，pn是多項(xiàng)式。由文獻(xiàn)和，我們可以考慮指數(shù)函數(shù)系{eλz}(λ>0)在Fα，p(1

在這篇文章中將準(zhǔn)解析的方法作為證明的基礎(chǔ)，討論函數(shù)系在右半平面是否解析[6]，進(jìn)而是否完備。這是和文獻(xiàn)和完全不同的方法。同時(shí)在這里也會(huì)考慮在Fα，p(1

CloseL({znif,ni-ni-1≥1,ni∈N})=Fα，p。

最后，通過(guò)文獻(xiàn)，再結(jié)合使用文獻(xiàn)和中的Carleman公式來(lái)研究指數(shù)函數(shù)系{eλnz}(λn∈C)和缺項(xiàng)多項(xiàng)式{zni}在Fα，p(1

1 一些定義及引理

為了更方便的介紹我們的結(jié)論，先對(duì)一些必要的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行說(shuō)明。

定義1[10]給定一個(gè)區(qū)間I?R和一個(gè)數(shù)列Mn>0，若C和ρ與f有關(guān)，且滿足

|f(n)(x)|≤CpnMn,x∈I;n=1,2,…,

我們就說(shuō)f在I上無(wú)窮可微，屬于ΨI(Mn)類(lèi)。

定義2[10]一個(gè)ΨI(Mn)類(lèi)被稱(chēng)為準(zhǔn)解析的，若任給一個(gè)x0∈I，僅有唯一的f∈ΨI(Mn)滿足

fn(x0)=0,n=1,2,…,

則有f(x)≡0，x∈I。

引理1[10]如果

在以下的證明中，用A表示正常數(shù)，它在每次出現(xiàn)時(shí)可能不同。

引理2 若f(x)在任意區(qū)間I?R是無(wú)限可微的，且滿足

|f(n)(x)|≤AK(n),n=0,1,2,3,…,

(2)

其中K(n)是一個(gè)關(guān)于n的遞增函數(shù)。那么就存在一個(gè)函數(shù)g(z)在右半平面C+={x=Rz>0，z=x+iy}解析，且滿足

(3)

和

|g(z)|≤Ae2π|y|+K(x+1)。

(4)

證明不失一般性，我們可以假設(shè)[0,1]?I和b=1。定義

其中

那么由Taylor定理有

這說(shuō)明存在一個(gè)函數(shù)g(z)在x>0的右半平面解析，所以對(duì)于在帶形區(qū)域n

因此式(3)也是滿足g(z)的。另外從

和式(2)及K(n)的增長(zhǎng)性，可以得到當(dāng)x>0時(shí)式(4)成立。

引理3[11]令β(x)為一個(gè)在R上滿足式(1)的非負(fù)凸函數(shù)，假定

β*(t)=sup{xt-β(x):x∈R}，t∈R

是函數(shù)β(x)的Young變換[12]。再假設(shè)λ(r)是一個(gè)在[0,+∞)上的增函數(shù)，且滿足

λ(R)-λ(r)≤A(logR-logr+1)(R>r>1),

那么存在一個(gè)在C+上的非零解析函數(shù)f(z)，滿足

|f(z)|≤Aexp{Ax+β(x)-xλ(|z|)},z=x+iy∈C+,

使得當(dāng)且僅當(dāng)存在a∈R時(shí)，

(5)

成立。

2 定理及證明

定理1 如果α(|z|)(|z|=r)滿足式(1)，α*(t)在任意有限區(qū)間I?R上有界，其中

α*(t)=sup{t|z|-α(|z|):t∈R+},

(6)

是Legendre變換或者是文獻(xiàn)中α(|z|)(|z|=r)的Young對(duì)偶函數(shù)。同時(shí)如果

(7)

其中，

α*(n)=sup{nlog|z|-α(|z|)},

(8)

那么對(duì)于任意的λ>0，函數(shù)eλz在Fα，p(1

證明如果對(duì)于一些λ>0，函數(shù)系{zneλz}在Fα，p(1

(9)

|P(z)| ≤e-α*(|z|+N+1)

和Fubini定理及Morera定理，可以得到P(z)在x>0的右半平面解析。那么P(n)(λ)=0，n=0，1，2，…，另外，對(duì)于x>0有

因此，選擇適當(dāng)?shù)腁使得A>p2，A>q，可以得到

因?yàn)棣?(x)在任意有限區(qū)間上有界，我們有

(10)

在任意有限區(qū)間I?R都成立。當(dāng)λ>0時(shí)，可以選取適當(dāng)?shù)挠邢迏^(qū)間I?R滿足λ∈I。因此若P(n)(λ)=0，n=0，1，2，3，…，和式(9)、(10)成立，可以得到在I上P(x)≡0。再根據(jù)P(z)的解析性，我們可以得到P(z)≡0，所以L≡0，這與L是非零函數(shù)矛盾。

定理2 令

(11)

(12)

證明如果存在一些λ>0使得函數(shù)系{znieλz}在Fα，p(1

|P(z)| ≤eα*(|z|+N+1)

和Fubini定理及Morera定理，我們可以得到P(z)在x>0的右半平面解析。P(ni)(λ)=0，n=0，1，2，3，…，另外，對(duì)于x>0我們有

根據(jù)定理1的證明，我們有

因?yàn)棣?(x)在任意有限區(qū)間上有界，我們可以得到在任意有限區(qū)間I?R上有

(13)

當(dāng)λ>0時(shí)，我們可以找到一些有限區(qū)間I?R滿足λ∈I。因此，若P(ni)(λ)=0，n=0，1，2，3，…，再根據(jù)引理2可知存在一個(gè)函數(shù)|g(z)|在x>0的右半平面解析，并且滿足g(ni)=0和

|g(z)| ≤Ae2πy+α*Ax。

(14)

定義

其中

是文獻(xiàn)中的Fuchs乘積。在這里已知

|G(z)| ≥exλ(r)-Ax,x≥0,z∈ΩΛ,

(15)

|g1(z)| ≤AeAx+α*Ax+2πx2-xλ(r),

也就是說(shuō)

|g1(z)| ≤AeAx+β(x)-xλ(r)

(16)

是成立的，其中β(x)如式(11)所定義。再根據(jù)式(12)和引理3，可以得到結(jié)論g1(z)≡0。因此g(z)≡0，進(jìn)而有L≡0，這與L是非零函數(shù)矛盾。

定理3 若α(|z|)(|z|=r)滿足式(1)，α*(|z|)是遞增的，而且對(duì)于某些Δ={z：Θ10，滿足

(17)

其中

則函數(shù)系{eλnz}在Fα，p(1

證明若函數(shù)系{eλnz}在Fα，p(1

|P(z)| ≤eα*(|z|+N+1),

(18)

和Fubini定理及Morera定理，可以得到P(z)是一個(gè)整函數(shù)。對(duì)于Δ={z：Θ1

F(z)=P(zeiΘ0),

其中Θ0是常數(shù)且滿足

類(lèi)似文獻(xiàn)[8-9]，對(duì)在x>0右半平面的F(z)應(yīng)用Carleman公式，不失一般性，可以假設(shè)|λn|>1，則下式

成立，其中d(1，r)是一個(gè)關(guān)于r的函數(shù)，并且當(dāng)r→+∞時(shí)，d(1，r)趨向于一個(gè)常數(shù)。由α*(|z|)的增長(zhǎng)性和式(18)可以得到

這與式(17)矛盾。

定理4 若α(|z|)(|z|=r)滿足式(1)，并且

(19)

其中

ni是不同的正整數(shù)，則缺項(xiàng)多項(xiàng)式{zni}在Fα，p(1

證明若缺項(xiàng)多項(xiàng)式{zni}在Fα，p(1

那么可以得到

因此，

|P(z)| ≤Aeα*Ax,

(20)

其中d(1，r)是一個(gè)關(guān)于r的函數(shù)，并且當(dāng)r→+∞時(shí)，d(1，r)趨向于一個(gè)常數(shù)。由式(18)可以得到

這與式(19)矛盾。

3 結(jié)束語(yǔ)

1998年，A.A.Borichev和Bernard Beauzamy研究了在Fock型空間中函數(shù)的循環(huán)性條件，也研究了一些多項(xiàng)式的循環(huán)性和完備性。2010年，楊向東、易才鳳兩位教授討論了在推廣的Bergman-Fock空間中一種隨機(jī)指數(shù)系的完備性，還對(duì)實(shí)軸上的加權(quán)Banach空間討論了類(lèi)似的問(wèn)題。本文則是在Fock型空間中對(duì)所提出的幾種指數(shù)函數(shù)系與缺項(xiàng)多項(xiàng)式的循環(huán)性和完備性同時(shí)進(jìn)行了討論。該研究是對(duì)Fock型空間的一些性質(zhì)進(jìn)行了補(bǔ)充和完善，也為相關(guān)問(wèn)題的研究提供了新的思路和方法。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 楊向東，易才鳳.Fock型空間中隨機(jī)指數(shù)函數(shù)系的完備性.數(shù)學(xué)物理學(xué)報(bào)，2010，30(2)：411-416.

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