|
Эта публикация цитируется в 1 научной статье (всего в 1 статье)
Краткие сообщения
Поперечники по Колмогорову пересечения двух конечномерных шаров в смешанной норме
А. А. Васильеваab a Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
b Московский центр фундаментальной и прикладной математики
Ключевые слова:
поперечники по Колмогорову, смешанные нормы, пересечения конечномерных шаров.
Поступило: 06.11.2022
В данной работе получены порядковые оценки колмогоровских поперечников пересечения двух конечномерных шаров в смешанной норме при некоторых ограничениях на параметры.
Дадим необходимые определения.
Пусть $m,k\in \mathbb{N}$, $1\leqslant p<\infty$, $1\leqslant \theta<\infty$. Через $\ell_{p,\theta}^{m,k}$ (при $k=1$ – через $\ell_p^m$) обозначим пространство $\mathbb{R}^{mk}$ с нормой
$$
\begin{equation*}
\|(x_{i,j})_{1\leqslant i\leqslant m,\, 1\leqslant j\leqslant k}\|_{\ell_{p,\theta}^{m,k}} =\biggl(\sum_{j=1}^k\biggl(\sum_{i=1}^m |x_{i,j}|^p\biggr)^{\theta/p}\biggr)^{1/\theta}
\end{equation*}
\notag
$$
(для $p=\infty$ или $\theta=\infty$ определение модифицируется естественным образом).
Через $B_{p,\theta}^{m,k}$ (при $k=1$ – через $B_p^m$) обозначим единичный шар пространства $\ell_{p,\theta}^{m,k}$.
Пусть $X$ – нормированное пространство, $M\subset X$, $n\in \mathbb{Z}_+$, $\mathcal L_n(X)$ – совокупность линейных подпространств в $X$ размерности не выше $n$. Колмогоровским $n$-поперечником множества $M$ в пространстве $X$ называется величина
$$
\begin{equation*}
d_n(M,X)=\inf_{L\in \mathcal L_n(X)} \sup_{x\in M} \inf_{y\in L} \|x-y\|.
\end{equation*}
\notag
$$
Порядковые оценки поперечников $d_n(B_p^m,l_q^m)$ известны при всех $p$, $q$, кроме случая $q= \infty$, $1\leqslant p <2$ [1]–[6].
Порядковые оценки колмогоровских поперечников $d_n(B^{m,k}_{p,\theta}$, $l^{m,k}_{q,\sigma})$ известны в следующих случаях: - 1) $p=1$, $\theta=\infty$, $q=2$, $1<\sigma <\infty$ [7];
- 2) $1<\sigma \leqslant \infty$; $q=2$ или $1<q\leqslant \min \{2,\sigma\}$; $\theta=\infty$; $p=1$ или $p=\infty$ [8];
- 3) $p=\theta$, $q=2$, $\sigma=1$, при этом $p=1$ или $2\leqslant p\leqslant \infty$ [9];
- 4) $2\leqslant q<\infty$, $2\leqslant \sigma <\infty$, $1\leqslant p\leqslant q$, $1\leqslant \theta \leqslant \sigma$, $n\leqslant a(q,\sigma)mk$ [10]; здесь $a(q,\sigma)$ – некоторое положительное число; результат нетрудно распространить на случай $n \leqslant mk/2$;
- 5)
6) Кроме того, при $1\leqslant p\leqslant \infty$, $\theta=\infty$, $2\leqslant q<\infty$, $\sigma=q$, $n\leqslant c(q)mk$, где $c(q)$ – некоторое положительное число, в [13] была получена оценка снизу.
Полученные оценки могут использоваться в задаче о колмогоровских поперечниках классов Бесова с доминирующей смешанной гладкостью или весовых классов Бесова (см., например, [14], [12], [10]).
В [7], [14]–[18] изучалась задача о поперечниках пересечения семейства классов Соболева (в [15], [7], [14] рассматривались невесовые периодические классы Соболева, в [16]–[18] – весовые классы на отрезке и области, удовлетворяющей условию Джона). Эту задачу можно свести к оценке поперечников $d_n(\bigcap_{\alpha \in A} \nu_\alpha B^m_{p_\alpha},\, \ell_q^m)$, где $\nu_\alpha>0$. В [15] были получены порядковые оценки этой величины при $n=m/2$, в [19] – при $n \leqslant m/2$.
Здесь рассматривается задача о поперечниках пересечения двух шаров $\nu_i B^{m,k}_{p_i,\theta_i}$, $i=1,2$, в $\ell^{m,k}_{q,\sigma}$; при этом предполагается, что $2\leqslant q<\infty$, $2\leqslant \sigma <\infty$, $1\leqslant p_i\leqslant q$, $1\leqslant \theta_i\leqslant \sigma$, $i=1,2$. Полученный результат может использоваться в задаче о поперечниках пересечения двух весовых классов Бесова или двух классов Бесова с доминирующей смешанной гладкостью.
Пусть $q\geqslant 2$, $1\leqslant p\leqslant q$. Обозначим
$$
\begin{equation*}
\lambda_{p,q}=\min \biggl\{\frac{1/p-1/q}{1/2-1/q},\, 1\biggr\} \quad\text{для}\ \ q>2, \qquad \lambda_{p,2}=1 \quad\text{для}\ \ q=2.
\end{equation*}
\notag
$$
Теорема 1. Пусть $m$, $k\in \mathbb{N}$, $n\in \mathbb{Z}_+$, $n\leqslant {mk}/{2}$, $2\leqslant q<\infty$, $2\leqslant \sigma <\infty$, $1\leqslant p_i\leqslant q$, $1\leqslant \theta_i\leqslant \sigma$, $\nu_i>0$, $i=1,2$. Определим величины
$$
\begin{equation*}
\Phi_j(m,k,n)=\Phi_j(m,k,n; p_1,p_2,\theta_1,\theta_2,q,\sigma,\nu_1,\nu_2), \qquad j=1,\dots,5,
\end{equation*}
\notag
$$
следующим образом: - 1) $\Phi_j(m,k,n)=\nu_j d_n(B^{m,k}_{p_j,\theta_j},l^{m,k}_{q,\sigma})$, $j=1,2$;
- 2) если существует такое $\widetilde \lambda \in [0,1]$, что $1/2=(1-\widetilde \lambda)/p_1+\widetilde \lambda/p_2$, то определяем число $\widetilde \theta$ равенством ${1}/{\widetilde \theta}=(1-\widetilde \lambda)/\theta_1+{\widetilde \lambda}/{\theta_2}$ и полагаем
$$
\begin{equation*}
\Phi_3(m,k,n)=\nu_1^{1-\widetilde \lambda}\nu_2^{\widetilde \lambda} d_n(B^{m,k}_{2,\widetilde\theta},l^{m,k}_{q,\sigma});
\end{equation*}
\notag
$$
иначе полагаем $\Phi_3(m,k,n)=+\infty$; - 3) если существует такое $\widetilde \mu \in [0,1]$, что $1/2=(1-\widetilde \mu)/{\theta_1}+{\widetilde \mu}/{\theta_2}$, то определяем число $\widetilde p$ равенством ${1}/{\widetilde p}=(1-\widetilde \mu)/{p_1}+{\widetilde \mu}/{p_2}$ и полагаем
$$
\begin{equation*}
\Phi_4(m,k,n) =\nu_1^{1-\widetilde \mu}\nu_2^{\widetilde \mu} d_n(B^{m,k}_{\widetilde p,2},l^{m,k}_{q,\sigma});
\end{equation*}
\notag
$$
иначе полагаем $\Phi_4(m,k,n)=+\infty$; - 4) если существуют такие $\lambda \in [0,1]$, $p\in [2,q]$, $\theta\in [2,\sigma]$, что
$$
\begin{equation*}
\frac 1p=\frac{1-\lambda}{p_1}+\frac{\lambda}{p_2}, \qquad \frac{1}{\theta}=\frac{1-\lambda}{\theta_1}+\frac{\lambda}{\theta_2}, \qquad \lambda_{p,q}=\lambda_{\theta,\sigma},
\end{equation*}
\notag
$$
то полагаем
$$
\begin{equation*}
\Phi_5(m,k,n)= \nu_1^{1-\lambda}\nu_2^{\lambda} d_n(B^{m,k}_{p,\theta},l^{m,k}_{q,\sigma});
\end{equation*}
\notag
$$
иначе полагаем $\Phi_5(m,k,n)=+\infty$. Тогда
$$
\begin{equation*}
d_n(\nu_1B^{m,k}_{p_1,\theta_1} \cap \nu_2 B^{m,k}_{p_2,\theta_2}, l^{m,k}_{q,\sigma}) \underset{q,\sigma}{\asymp} \min_{1\leqslant j\leqslant 5} \Phi_j(m,k,n).
\end{equation*}
\notag
$$
Символ $\underset{q,\sigma}{\asymp}$ означает, что константы в порядковом равенстве зависят только от $q$ и $\sigma$.
Как уже отмечалось выше, порядковые оценки величин $\Phi_j(m,k,n)$ известны [10].
|
|
|
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
|
|
|
1. |
А. Ю. Гарнаев, Е. Д. Глускин, Докл. АН СССР, 277:5 (1984), 1048–1052 |
2. |
Е. Д. Глускин, Матем. сб., 120 (162):2 (1983), 180–189 |
3. |
Б. С. Кашин, Изв. АН СССР. Сер. матем., 41:2 (1977), 334–351 |
4. |
A. Pietsch, Studia Math., 51 (1974), 201–223 |
5. |
М. И. Стесин, Докл. АН СССР, 220:6 (1975), 1278–1281 |
6. |
В. М. Тихомиров, Анализ – 2, Итоги науки и техн. Сер. Соврем. пробл. мат. Фундам. направления, 14, ВИНИТИ, М., 1987, 103–260 |
7. |
Э. М. Галеев, Изв. АН СССР. Сер. матем., 54:2 (1990), 418–430 |
8. |
Э. М. Галеев, Матем. заметки, 58:1 (1995), 144–148 |
9. |
А. Д. Изаак, Матем. заметки, 59:3 (1996), 459–461 |
10. |
A. A. Vasil'eva, J. Approx. Theory, 167 (2013), 1–41 |
11. |
Ю. В. Малыхин, К. С. Рютин, Матем. заметки, 101:1 (2017), 85–90 |
12. |
S. Dirksen, T. Ullrich, J. Complexity, 48 (2018), 69–102 |
13. |
Э. М. Галеев, Теория функций и ее прил. Сб. тр. конф. молодых ученых, 1986, 17–24 |
14. |
Э. М. Галеев, Владикавк. матем. журн., 13:2 (2011), 3–14 |
15. |
Э. М. Галеев, Матем. заметки, 29:5 (1981), 749–760 |
16. |
А. А. Васильева, Матем. заметки, 107:3 (2020), 470–472 |
17. |
A. A. Vasil'eva, J. Approx. Theory, 269 (2021), 105602 |
18. |
A. A. Vasil'eva, Russ. J. Math. Phys., 29:2 (2022), 249–279 |
19. |
A. A. Vasil'eva, J. Complexity, 72 (2022), 101649 |
Образец цитирования:
А. А. Васильева, “Поперечники по Колмогорову пересечения двух конечномерных шаров в смешанной норме”, Матем. заметки, 113:4 (2023), 604–606; Math. Notes, 113:4 (2023), 584–586
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/mzm13793https://doi.org/10.4213/mzm13793 https://www.mathnet.ru/rus/mzm/v113/i4/p604
|
|