Неравенство Виртингера

История

Исторически неравенством Виртингера называли неравенство в следующей теореме:

Пусть функция f : RR является непрерывно дифференцируемой и 2π-периодической, и пусть

\int_0^{2\pi}f(x)=0.

Тогда

\int_0^{2\pi}f^2(x)dx \le \int_0^{2\pi}f'^2(x)dx

причем равенство достигается тогда и только тогда, когда

f(x) = a sin(x) + b cos(x), при каких-то a и b

или, что то же самое,

f(x) = c sin (x+d) при каких-то c и d.

Это неравенство было использовано при доказательстве теоремы о фигуре наибольшей площади при фиксированном периметре.

Современное состояние проблемы

Легко увидеть, что неравенство Виртингера связывает нормы в пространстве L2 производной и самой функции:

{\|f\|}^2_{L^2} \le {\|f'\|}^2_{L^2}

Ясно, что можно пробовать отыскать аналогичное неравенство при различных (и даже разных) нормах в правой и левой частях неравенства. Эта задача интенсивно исследовалась многими математиками, достаточно сказать, что в одной обзорной статье по неравенству Виртингера была приведено более 200 ссылок на работы различных авторов. Во многих случаях найдены как точные константы, которые надо поставить перед нормой производной, так и экстремальные функции, на которых неравенство обращается в равенство.

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home