Journals / İTÜ Dergisi Seri C: Fen Bilimleri / 2007 / Cilt: 5 - Sayı: 1

Riesz basis and eigenvalue problems for self-adjoint operator pencils

Kendine eş operatör fonksiyonlar için Riesz bazı ve özdeğer problemleri

Pages
75–86
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

These variational principles were generalized to the $lambda$-nonlinear eigenvalue problems of the form $L(lambda)x = 0$ by many authors, where the Rayleigh quotient of a linear problem Ax = $lambda x$ was replaced by the so-called Rayleigh functional p, which is a homogeneous, real-valued, nonlinear functional defined by the equation (L(p(x))x, x) = 0 for $xneq 0$ There are two cases in the variational theory of $lambda$-nonlinear spectral problems: A) The Rayleigh functional p(x) is defined on the entire space $H backslash{0}$ and the conditions a) $L(alpha)>> 0, L(beta)

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this paper Riesz basis and eigenvalue problems for some classes of one and two parameter operator pencils are considered.
📊
Key Findings & Data:It is well known that discrete eigenvalues of a self-adjoint operator A on a Hilbert space H which lie below or above the limit spectrum (or essential spectrum) of A can be characterized by variational principlesapplied totheRayleighquotients p(x) = (Ax, x) /(x, x), $xin H$, $xneq 0$.
💡
Conclusion & Impact:These variational principles were generalized to the $lambda$-nonlinear eigenvalue problems of the form $L(lambda)x = 0$ by many authors, where the Rayleigh quotient of a linear problem Ax = $lambda x$ was replaced by the so-called Rayleigh functional p, which is a homogeneous, real-valued, nonlinear functional defined by the equation (L(p(x))x, x) = 0 for $xneq 0$ There are two cases in the variational theory of $lambda$-nonlinear spectral problems: A) The Rayleigh functional p(x) is defined on the entire space $H backslash{0}$ and the conditions a) $L(alpha)>> 0, L(beta)
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

In this paper Riesz basis and eigenvalue problems for some classes of one and two parameter operator pencils are considered. Spectral problems for operator pencils arise naturally from differential equations and boundary value problems, operator matrices, evolution equations, controllable systems and equations depending on one or more parameters. One part of the problems studied here are variational problems for real eigenvalues for nonover-damped type operator pencils. It is well known that discrete eigenvalues of a self-adjoint operator A on a Hilbert space H which lie below or above the limit spectrum (or essential spectrum) of A can be characterized by variational principlesapplied totheRayleighquotients p(x) = (Ax, x) /(x, x), $xin H$, $xneq 0$. These variational principles were generalized to the $lambda$-nonlinear eigenvalue problems of the form $L(lambda)x = 0$ by many authors, where the Rayleigh quotient of a linear problem Ax = $lambda x$ was replaced by the so-called Rayleigh functional p, which is a homogeneous, real-valued, nonlinear functional defined by the equation (L(p(x))x, x) = 0 for $xneq 0$ There are two cases in the variational theory of $lambda$-nonlinear spectral problems: A) The Rayleigh functional p(x) is defined on the entire space $H backslash{0}$ and the conditions a) $L(alpha)>> 0, L(beta)

Özet

Bu çalışmada bir ve iki parametreli kendine eş operatör fonksiyonların bazı sınıfları için Riesz bazı ve özdeğer problemleri ele alınmıştır. İlk olarak iki parametreli sınırsız dalga tipi operatör polinomların spektral yapısı incelenmiştir. Bu operatör polinomlar aşırı sönümlü olmayan operatör fonksiyonların ana sınıflarından birini oluşturur. Burada bir parametre sabit tutulduğu zaman spektrumun ayrık olması ile ilgili teoremler verilmiştir. Kök bölgelerinin bazı kısımlarında reel öz-değerler için varyasönel formüller belirlenmiştir. Bu, operatör polinomlar sınırlı biçime dönüştürülmeden yapılmıştır. Sözü edilen sınıf için sayısal bölge ve kök bölgelerinin yapısını incelemek amacıyla daha genel kendine eş operatör fonksiyonları da kapsayan bir model oluşturulmuştur. Bu model çerçevesinde kök bölgelerinin bazı kısımlarında köklerin ve özdeğerlerin dağılımı ile ilgili teoremler ispatlanmış ve kök bölgelerinin bazı bağlantılı kısımları belirlenmiştir. Dalga tipi operatör fonksiyonların bir çoğunda sağlanan bazı doğal ek koşullar altında kök bölgelerinin üst üste bindiği gösterilmiştir. Son olarak kendine eş sürekli operatör fonksiyonlar için Riesz bazı problemleri ele alınmıştır. Bazı koşullar altında, yoğun bir alt sınıf için özvektörlerin Riesz bazı oluşturduklarını gösteren bir teorem verilmiştir. Genelde bu konu ile ilgili çalışmalarda faktör izasyon yöntemi kullanılmaktadır. Bu çalışmada is Riesz bazı ile ilgili problemleri çözmek için spektral dağılım fonksiyonlarına dayalı tamamen farklı bir teknik kullanılmıştır.

🔖

Cite This Article

HASANOV, M., ÇOLAKOĞLU, N. (2022). Riesz basis and eigenvalue problems for self-adjoint operator pencils. İTÜ Dergisi Seri C: Fen Bilimleri, Cilt: 5 - Sayı: 1, 75–86. https://ajindex.com/articles/556862

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (15)

  1. Abramov, Yu., (1983). Variational methods in the theory of operator pencils, Leningrad Univ., Leningrad (Russian). Abramov, Yu., (1986). Two parameter operator pencils of waveguide type, Russian Academy of Sciences Doklady Mathematics, 286,4,777-781.
  2. Abramov, Yu., (1993). Pencils of waveguide type and related extremal problems, Journal of Soviet Mathematics, 64, 6, 1278-1289.
  3. Azizov, T. Ya., Dijksma, A. ve Sukhocheva, L. I., (2000). On basis properties of selfadjoint operator functions, Journal of Functional Analysis, 178, 306-342.
  4. Barston, E. M., (1974). A minimax principle for nonoverdamped systems, International Journal 1 of Engineering Science, 12, 413-421.
  5. Binding P., Eschwe D. ve Langer H., (2000). Variatonal principles for real eigenvalues of self-adjoint operator pencils, Integral Equations and Operator Theory, 38, 2, 190-206.
  6. Çolakoğlu, N., Hasanov, M. ve Ünalmış Uzun, B., (2006). Eigenvalues of two parameter polynomial operator pencils of waveguide type, Integral Equations and Operator Theory, 56, 381-400.
  7. Eschwe, D. ve Langer M., (2004). Variational principles for eigenvalues of self-adjoint operator functions, Integral Equations and Operator Theory, 49,3, 287-321.
  8. Griniv, R. O. ve Mel'nik, T. A., (1997).
  9. On a singular Rayleigh functional, Mathematical Notes, 60, 1-2,97-100.
  10. Hasanov, M., (2002). An approximation method in the variational theory of the spectrum of operator pencils, Ada Applicandae Mathetnaticae, 71, 117-126.
  11. Hasanov, M., (2006). On the spectrum of a weak class of operator pencils of waveguide type, Mathematische Nachrichten,279,%, 1-10.
  12. Hasanov, M., Uzun B. Ü. ve Çolakoğlu, N., (2006). A note on Riesz basis of eigenvectors for a class of nonanalytic operator functions, Rocky Mountain Journal of. Mathematics, 36, 2, 487-496.
  13. Kostyuchenko, A. G. ve Orazov, M. B., (1986). The problem of oscillations of an elastic half cylinder and related selfadjoint quadratic pencils, Journal of Soviet Mathematics, 33, 1025-1065.
  14. Maksudov, F. G. ve Gasanov, M. G., (1993). On the variational theory of the spectrum of the operator pencils, Russian Academy of Sciences. Doklady. Mathematics, 46, 1, 126-130.
  15. Markus, A. S., (1988). Introduction to the spectral theory of polynomial operator pencils, Translations of Mathematical Monographs, Vol.71, American Mathematical Society, Providence, RI. Markus, A. S. ve Matsaev, V., (1991). Principal part of resolvent and factorization of an increasing nonanalytic operator function, Integral Equations and Operator