Смекни!
smekni.com

Оценки спектральных радиусов (стр. 7 из 13)

является собственным значением соответствующего оператора
и собственным значением сопряженного оператора
, которому отвечают собственный вектор
оператора
и собственный функционал
оператора
, где
- сопряженная к
полугруппа. Из результатов [22], следует, что сопряженные операторы также составляют коммутирующую совокупность линейных положительных операторов
. Таким образом, получим

и
.

Теорема доказана.

Приведем достаточно известный [22] результат.

Теорема 5.Если

, то уравнение

(19)

имеет единственное решение

,

которое является пределом последовательных приближений

(20)

при любом

.

Замечание. Сходимость последовательных приближений (20) равносильна тому, что решение (19) может быть представлено сходящимся по норме рядом Неймана

.

Перейдем к рассмотрению строгих оценок.

Теорема 6.Пусть

и
- линейные положительные операторы, действующие в пространстве
, причем они коммутируют, т.е.
, и пусть оператор
- неразложим и хотя бы на одном фиксированном элементе конуса
выполнено неравенство

, (
).

Пусть выполнено одно из условий:

1)

вполне непрерывен,
- квазивнутренний элемент
;

2) конус

телесный и нормальный,
- внутренний элемент
;

3) оператор

-ограничен сверху, конус
воспроизводящий и нормальный;

4) оператор

-ограничен сверху, конус
воспроизводящий и нормальный,
- квазивнутренний элемент
;

5) оператор

допускает представление

,

где

- вполне непрерывен,
, конус
воспроизводящий и нормальный,
- квазивнутренний элемент
; существует такой элемент
, что
.

Тогда справедливо строгое неравенство

.

Доказательство.

В силу теоремы 5 уравнение

имеет решение

.

Очевидно, что это решение удовлетворяет неравенству

. (21)

Т.к.

- неразложим, то из неравенства (21) следует, что
- квазивнутренний элемент
. Поэтому при любом ненулевом
выполнено неравенство

. (22)

В условиях нашей теоремы существует такой ненулевой функционал

, что
. На основании теоремы 3 найдется такой собственный элемент
оператора
, отвечающий собственному значению
, который будет также собственным элементом оператора
, отвечающим некоторому собственному значению
оператора
. Тогда

,

и из (22) вытекает

.

Откуда

.

Следовательно,

.

Теорема доказана.

Замечание 1. Теорема 6 верна также и в том случае, когда операторы

и
полукоммутируют, т.к. если операторы
и
полукоммутируют, и оператор
неразложим, то имеет место равенство:

,

т. е. операторы

и
коммутируют.

Замечание 2. Используя равенство

можно расширить возможности получения оценок спектрального радиуса: если некоторая степень

удовлетворяет условиям теоремы 5, то из неравенства

вытекает оценка

.