伪微分算子解耦相关研究
1. 预备知识
1.1 Eλ 性质
Eλ 在特定区间内是递增且分段常数的函数,仅在特征值处通过投影到 S 的有限维子空间产生跳跃。这意味着 M 和 N 的特征值无需被排除,为后续的分析提供了基础。
1.2 命题 3.4.3
对于属于 O(−∞) 的算子 A,如果 (1 + A)⁻¹ 存在,那么它具有 1 + B 的形式,其中 B 也属于 O(−∞)。对于自伴的 A 属于 O(−∞),所有对应非零特征值的特征函数都属于 S = S(R³)。此外,如果 1 + A ≥ 0,那么 √(1 + A) = 1 + B,其中 B 属于 O(−∞)。
-证明思路:
- 首先,1 + A 是一个 0 阶的 md - 椭圆伪微分算子,因此它有一个 K - 预解式,且在 O(−∞) 中的附加项唯一。
- 自伴的 A 属于 O(−∞) 是一个紧算子,所以它具有离散谱(除了 0 点)。如果 λ ≠ 0 是一个特征值,那么 A - λ 在 L² = H⁰ 中是 Fredholm 算子,在每个多项式加权 Sobolev 空间 Hˢ = H(s₁, s₂) 中也是 Fredholm 算子,并且其零空间与 s = (s₁, s₂) 无关,因此必须是 ∩Hˢ = S 的子空间。
- 对于 1 + A ≥ 0 的情况,只需证明 (1 + A)⁻¹/² = 1 + C,其中 C 属于 O(−∞)。若 (1 + A)⁻¹ 不存在,设 P 是到 ker(1 + A) ⊂ S 的正交投影,可得 P 属于 O(−∞),且 (1 + A + P)⁻¹ 存在。通过一个著名的逆平方根公式: