有名輝
(浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)學(xué)教研室,浙江 杭州 310053)
20世紀(jì)初,德國哥廷根大學(xué)著名數(shù)學(xué)家Hilbert在積分方程的講座中提出了一個二重級數(shù)不等式:若am,bn>0,m,n∈ N+,且a={am} ∈l2,b={bn} ∈l2,則
其中,π是使得式(1)成立的最佳常數(shù)因子。1911年,Schur證明了式(1)的積分形式:
其中f,g≥ 0,并且f,g∈L2(R+),π 是式(2)成立的最佳常數(shù)因子。
通常,不等式(1)和(2)被稱為 Hilbert不等式[1]。最近20余年間,數(shù)學(xué)研究者們通過引進(jìn)參數(shù),利用權(quán)系數(shù)的方法,建立了式(1)和式(2)的諸多推廣、加強(qiáng)、逆向、更精確以及高維形式[2-9]。與此同時,通過構(gòu)建新的核函數(shù),研究者們還建立了大量新的Hilbert型不等式,如文獻(xiàn)[10]證明了
其中,μ(x)=|x|-(4n+1)。其他一些與雙曲函數(shù)有關(guān)的Hilbert型不等式可參見文獻(xiàn)[12-14]。
需要指出,Hilbert型不等式除了離散型和積分型外,有時還以半離散型出現(xiàn)[15-16]。通常,離散型和半離散型Hilbert型不等式建立在第一象限,而全平面上的結(jié)果甚少出現(xiàn)。另外,對于一些非齊次的核函數(shù),若要建立離散型的結(jié)果,由于最佳常數(shù)的構(gòu)造性證明不易實(shí)現(xiàn)[9],研究者們往往考慮其對應(yīng)的非齊次半離散形式。因此,本文將探究式(4)對應(yīng)的半離散形式,建立如下Hilbert型不等式:
其中,Z0=Z{0},m∈N,Em為Euler數(shù),μ(x)=|x|-1,vn=|n|-1,(x)=|x|(2m-1)/(2m+3),=|n|(2m-1)/(2m+3)。
通過構(gòu)造一個與指數(shù)函數(shù)相關(guān)聯(lián)的核函數(shù),并設(shè)置關(guān)鍵條件ad=bc及γ、λ的取值范圍以保證核函數(shù)的單調(diào)性,從而建立一個全平面上的半離散型Hilbert型不等式,以拓展涉及雙曲函數(shù)的Hilbert型不等式的相關(guān)研究成果。全平面上半離散型Hilbert型不等式在以往的研究文獻(xiàn)中出現(xiàn)甚少,本文的研究成果具有一定的理論創(chuàng)新,對其他一些類似的研究應(yīng)有借鑒意義。