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Construction et analyse mathématique d'un modèle approché pour la propagation d'ondes acoustiques dans un tuyau mince parcouru par un fluide en écoulement.

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Academic year: 2021

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(1)Construction et analyse mathématique d’un modèle approché pour la propagation d’ondes acoustiques dans un tuyau mince parcouru par un fluide en écoulement. Anne-Sophie Bonnet-Ben Dhia, Marc Duruflé, Patrick Joly. To cite this version: Anne-Sophie Bonnet-Ben Dhia, Marc Duruflé, Patrick Joly. Construction et analyse mathématique d’un modèle approché pour la propagation d’ondes acoustiques dans un tuyau mince parcouru par un fluide en écoulement.. [Rapport de recherche] RR-6363, INRIA. 2007. �inria-00189320v2�. HAL Id: inria-00189320 https://hal.inria.fr/inria-00189320v2 Submitted on 21 Nov 2007. HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés..

(2) INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET EN AUTOMATIQUE. Construction et analyse mathématique d’un modèle approché pour la propagation d’ondes acoustiques dans un tuyau mince parcouru par un fluide en écoulement. Anne-Sophie Bonnet-Ben Dhia — Marc Duruflé — Patrick Joly. N° ???? Novembre 2007. ISSN 0249-6399. apport de recherche. ISRN INRIA/RR--????--FR+ENG. Thème NUM.

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(44) Š 82M­†o’(y)”‚~Š¿”­ M (y) o]{*}t{*yzn%}„‚~ƒ² ‡€mo/·%“Šz™QoÃ|ƒ¶}„’¿mÃ|oA´ 5o ‘|o]‚~mƒ†o-‚`YŽE‚ŒŽE¢‚ŒŽE”kmo,žr™zƒ²{*o#·’ƒ†­®­†€”{*}~‚„o-‚‰z€mn%]‚~ƒ² ‡€mo-n%o-‡}‰­†o]{`‚„]{~€m­®}„ŽE}„{!}~k”-Š‚„ƒ² Q€”o]{

(45) o}·nOo-}*}„‚~o,o]O­†€mn%ƒ†l-‚„o ­†o]{,‘|ƒ ¥“€m­®}~[{#‘|o/­L½ Žmm‚„ŠbÃzƒ†nŽd}„ƒ®ŠQÏz€mn%-‚„ƒ† ‡€mo/‘|€2m‚„Šš”­®l]nOo%7¹ 6b»´ / r/ &+,'/..

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(49) 8 M (y), y ∈ ] − 1, 1[ o]{*}€mm‚„ŠE¿Y­”‘¾½ ]“ŠQ€m­†o-n%o-‡}8‘|ŠQmmQ´ˆ

(50) Š€”‚n%Š|‘|-­†ƒ†{~o-‚­†Žm‚„ŠYŽE¢QŽE}~ƒ†Š%‘¾½ €mmo#ŠQ”‘|o Ž“-Š€”{*}~ƒ² ‡€mo¯]ŠIo-€|} YŽE‚o-Ãzo]n%m­®o`€m}~ƒ†­®ƒ²{*o]‚­†o‰n%Šz‘ml-­†o‰‘|o IŽE­†šm‚„€m/‘|Š‡}­†o]{¾ƒ†”“-Šmz€mo[{ (u (x, y, t), v (x, y, t)) {~Š‡}#­®o[{t‘|o]€|ÃÀ“Šn%IŠQ{„ŽE‡}~o[{,‘|€Â‘|]m­†ŽQ“o]nOo]‡E} 5 ŽE¢Q‚„Žm¢ƒ†o- ´p#ŠQ€”{#‚„o-z™ŠdyQŠ”{”Ž‚#oÃ|o]nO”­®o/­†o­†o]“}„o-€m‚r· D Ÿ FIŠ€m‚,m­†€”{#‘mo‘|}ŒŽEƒ†­†{]´ 5o]{#] ‡€”Žd}„ƒ®ŠQ”{@‘|€2n%Šz‘ml-­†o{*ŠQQ} . . . . . . ε. ε. ε. ε. ε.     ∂ ∂ 2 ∂ ∂uε ∂vε   = 0, + M (y) u − +  ε ε   ∂t ∂x ∂x ∂x ∂y. (x, y) ∈ Ωε ,.    ∂  ∂ 2 ∂ ∂vε ∂uε   + Mε (y) vε − + = 0, (x, y) ∈ Ωε ,  ∂t ∂x ∂y ∂x ∂y. “ŠQn%m­®-}~”Ž‚,­®o[{#“ŠQ”‘|ƒ®}~ƒ†Š”{,‘|omŠQ2¢­†ƒ†{„{*o]n%o-‡}@{~€m‚,­†o]{,YŽE‚„Šƒ²{. y=±ε. ε. t > 0,. ¹ Q» . t > 0,. =. º¹ ¡Q» 5‰½ ƒ²‘|-o/o[{6}t ‡€moQ¯m­®ŠQ‚„{„ ‡€mo ε }~o]”‘2™o]‚„{,”¯|­®o/”km-mŠQn%l-mo/mkzy|{~ƒ† ‡€mo/™dŽ'O}„‚~o‘|o/”­®€”{#o-2m­†€”{,n%ŠmŠ|‘|ƒ†n%o-|¼ {~ƒ®ŠQmmo-­ o}t‘|o]™‡‚ŒŽEƒ®},YŠQ€m™ŠQƒ®‚ O-}~‚„o‘|]“-‚~ƒ®},”ŽE‚t€mmo/] ‡€”ŽE}~ƒ†Š 6 ¬ “-Šn%n%o“E½ o]{*}#­®o“]Ž{,Žb™Qo]“’­i½ ] ‡€”ŽE}~ƒ†Š2‘|o]{ }~]­®]¢‚ŒŽEmk”ƒ†{*}~o[{’¹º­i½ ] ‡€”ŽE}~ƒ†ŠÀ‘|o[{@Š”‘|o[{ 6 ¬ »o-2ŽEš”{~o-Y“o/‘¾½ ]“ŠQ€m­†o-n%o-‡}]´ ˆ

(51) Š€m‚‘|-}~o-‚„n%ƒ®”o-‚r°±Š‚„nOo]­®­†o-n%o]Q}“oOn%Šz‘ml-­†o›ŽE”m‚~Š|“ŒkmQ¯ÈŠÂo-¸Io[“}~€”oO‘¾½ ŽEšIŠ‚Œ‘À€m)“Œk”ŽE”¢o-n%o]Q}’‘¾½ [“Œkmo-­†­†o o- y ¹ y = ε y »‘|o°ºŽ

(52) H-Š2·O{~o‚„Žn%o-mo]‚#·›€”2‘mŠnŽEƒ†mo¢]Šn%}„‚~ƒ² ‡€mot¿”ÃzoQ´‰p#ŠQ€”{@YŠ‡{*ŠQ”{ = vε (x, ± ε, t) = 0,. 5o[{@] ‡€”ŽE}~ƒ†Š”{@o]. (x, y) ∈ Ωε ,. t > 0..  y   uε (x, y, t) = uε (x, ε , t) (x, y) ∈ Ωε ,   v (x, y, t) = v (x, y , t) ε ε ε. (uε , vε ). {-½ ]“-‚~ƒ†™o]‡},Ž­®ŠQ‚„{ =. (x, y) ∈ Ωε ,.     ∂ ∂uε ∂ 2 1 ∂vε ∂   uε − = 0, + Mε (y) +    ∂t ∂x ∂x ∂x ε ∂y  ∂  ∂ 2 1 ∂   + Mε (y) vε −  ∂t ∂x ε ∂y. . 1 ∂vε ∂uε + ∂x ε ∂y. . ¹Lž». t > 0, t > 0.. (x, y) ∈ R × [−1, 1],. t > 0,. ¹K‡». = 0, (x, y) ∈ R × [−1, 1],. t > 0.. â±Þ!Üâãá.

(53) 

(54)  

(55)  !" # %$&  $'# $( )*

(56) '+-,  ./+0 . ¹ Q» . p#ŠQ€”{,ŽE­†­†Š”{@IŠQ{*}~€m­†o-‚#‘”ŽE”{@€mÀ‘|]™o]­®ŠQmYo]n%o-‡}@°±Š‚„nOo]­‘|o/­²Ž9°±ŠQ‚~n%o= vε (x, ± 1, t) = 0,. (x, y) ∈ Ωε ,. t > 0.. ¹ 6]‡».   uε = u 0 + ε u 1 + ε 2 u2 + · · · , . uε = v 0 + ε v 1 + ε 2 v 2 + · · · ,. o}@“Œkmo-‚Œ“Œkmo]‚·/ƒ²‘|o-‡}~ƒ®¿”o]‚­†otn%Š|‘|l-­†ot{„Žd}~ƒ²{*°ºŽEƒ®}8”Ž‚‰­®o’“ŠQ€mm­†o 96­†ƒ†nOƒ®}~o+; (u , v ) ´

(57) ˆ

(58) Š€m‚“o-­²Ž/mŠQ€”{‰”‚~Š|“[‘|ŠY{ o-}„‚~ŠQƒ†{}ŒŽEIo]({ = ¹±ƒã» 5o’}~o]‚~n%oo- ε ‘|o­²Ž%{*o[“ŠY‘|o] ‡€”Žd}„ƒ®ŠQ‘mo¥¹ KQ»”Š€”{,‘|ŠQmmo= 0. 0. −2. ∂ 2 v0 = 0, ∂y 2. “o/ ‡€mƒi¯Y“Šn%|}„o’}~o-z€À‘|o[{,“ŠY‘|ƒ¶}„ƒ®ŠQ”{,ŽE€mÃÏ­®ƒ†n%ƒ¶}„o]{ ¹±ƒ†ƒã» 5 o’}~o]‚~n%oo-. v 0 (x, ± 1, t) = 0. o-‡}„‚„Žƒ®mo=. v 0 (x, y, t) = 0.. ε−1. ‘|o­²Ž%{*o[“ŠY‘|o] ‡€”Žd}„ƒ®ŠQ‘mo¥¹KQ»”Š€”{,‘|ŠQmmo= ∂ ∂y. . ∂v 1 ∂u0 + ∂x ∂y. Íέ¾oÃ|ƒ†{*}~o‘mŠ”“’€mmoE9~“ŠQ”{*}„ŽE‡}„oro] y; ¯|mŠE}„-o  ∂u0. "‰2ƒ®‡}~]¢‚ŒŽE‡}@o-2y¥o}#o]2€|}~ƒ†­®ƒ²{„ŽE‡}. ∂x. +. c(x, t). = 0,. ¯m}~o]­®­†o/ ‡€mo

(59) =. ∂v 1  (x, y, t) = c(x, t). ∂y. v 1 (x, ± 1, t) = 0. c(x, t) =. . 1 2. Z. 1 −1. ¯mŠƒ†‘mo-‡}~ƒ®¿”o/­²Ž9°±ŠQ”“}„ƒ®ŠQ. c(x, t). =. ∂u0 (x, ξ, t) dξ ∂x. ¹ºƒ®ƒ†ƒã» 5 o’}~o]‚~n%oo- ε ‘|o­†Ž%”‚~o]nOƒ†l-‚„o’] ‡€”Žd}„ƒ®ŠQ‘mo¥¹KQ»@‘mŠmmo= 0. ∂. ∂ 2 0 ∂ + M (y) u − ∂t ∂x ∂x. "‰2‚~o]nO”­†ŽH-ŽE‡}. c. . ∂v 1 ∂u0 + ∂x ∂y. ”ŽE‚#{„Ž9™dŽ­®o]€m‚]¯|ƒ†­™zƒ†o-‡} =. . ≡. ∂ ∂ 2 0 ∂c + M (y) u − = 0. ∂t ∂x ∂x. ∂ 2 0 1 ∂ 2 ∂ + M (y) u − ∂t ∂x 2 ∂x2. Z. 1. u0 dy = 0,. ¹766[». EŽ €|}„‚~o]nOo]‡},‘mƒ¶}[¯ u {„Žd}„ƒ†{*°ºŽEƒ®},šmƒ®o] ¹76[»´ 5‰½ }„€”‘|o‘|€À“]ŽE‚ŒŽ“}„l-‚„otšmƒ†o-2IŠQ{~/‘|o¥¹76b»‚~o]™

(60) O},‘|ŠQ”“€mmo‘|ŠQ€mšm­†oƒ®n%IŠ‚~}„ŽEY“o

(61) = 6Q ´ "‰­®­†oo]{*}Ošmƒ†o- { ”‚›°±ŠQ”‘mŽnOo]‡}„ŽE­IŠ€m‚‘|-}~o-‚„n%ƒ®”o-‚%‘mŽE”{% ‡€mo]­†{O“-ŽQ{›“-on%Š|‘|l-­†o­®ƒ†n%ƒ¶}„oIo-€m}'O-}~‚„o €|}~ƒ†­®ƒ²{~’o-} dŠ€›‹6€”{6}„ƒ¶¿Y¯ œm´rÁ8o}*}„o}„€”‘|oo[{6}’{*€”{„“o]|}~ƒ†šm­†o¯I™zƒ†Ž%€m”o›ŽEYŽE­†yz{~o/Ž{~yznOm}~ŠE}„ƒ† ‡€moQ¯Y‘|o[{#ƒ†|°±Š‚„nŽd}„ƒ®ŠQ”{#{~€m‚#­²Ž¥{6}ŒŽEšmƒ†­†ƒ¶}„ ‘|€”‚~ŠQšm­®l]n%o%¹ KQ»´ 0. . . Ü ÜVUWmæGX*äYZ+[çå\]. −1.

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(64) Š€m‚@m‚„]“-ƒ†{~o-‚,“-o‘mo-‚„mƒ®o]‚@YŠQƒ®‡}]¯m{~ƒ†¢”Ž­®ŠQ”{@ Q€”o¯m‘mŽ”{@­®o[{@“-Ž{@Š80¹ 6[»8o]{*},n%Ž­¾YŠ‡{*Q¯|ŠYo]€|}t{]½ ŽE}*}~o]”‘|‚„o ·Ï“-o› ‡€½ €mmoOŽE”Ž­®y|{~o9Ž{~yznOm}~ŠE}„ƒ† ‡€mo 96šYŽ{„{*o/°±‚„] ‡€mo]”“+o ;Yo]‚~n%o}~}~o%‘¾½ }„Žšm­†ƒ®‚‘|o]{r‚„]{~€m­¶}ŒŽd}Œ{r‘¾½ ƒ†”{6}ŒŽEšmƒ†­†ƒ¶}„ ¹º“-‚~ŠQƒ†{„{„ŽE”“-o!o-Ã|YŠQmo-‡}~ƒ†o-­†­†o`o-}~o]n%”{ ‘|o­†Ž,{~Š­†€|}~ƒ†Š/‘|€/”‚~ŠQšm­®l]n%o‰‘|oÁŽE€Y“Œk‡ym»¯-IŠ€m‚­®o`m‚„Šš”­®l]nOo`ŠQ‚~ƒ†¢ƒ†mo]­ ¹ Q»´‰ptŠ€”{‚„o-z™ŠdyQŠ”{`€”mot}„o-­†­®o-}~€”‘|o·›€m”‚~Š|“Œk”Žƒ®}„‚„Žb™dŽƒ®­L´ ¬ o“o‘|o-‚„mƒ†o-‚@IŠƒ†Q},‘|o™z€mo¯z­L½ -}~€”‘mo ‡€mƒ ™dŽÀ{*€”ƒ®™z‚„oYo]€|} O-}~‚„o™‡€”oϑmŽEY{/­®oRn O]nOoÏo]{~m‚~ƒ®}› ‡€mo­L½ -}~€”‘moϑ|o]{9ƒ®Y{6}ŒŽEšmƒ†­®ƒ®}~[{/kzy|‘|‚~Š|‘|yz”Žn%ƒ† ‡€mo[{‘mŽEY{ ­†o]{r]“ŠQ€m­†o-n%o-‡}„{r{6}„‚„ŽE}~ƒ®¿”]{]¯Y}~o-­†­†oO ‡€½ o-­†­®o›o]{*}rm‚„]{~o-‡}„-o”Ž‚to-Ãzo]n%m­®oO‘mŽEY { D Gœ FU´ Ì mŠE}„o-‚r}~Š€m}~o°±ŠQƒ†{]¯È Q€”o ­²Ž%m­®€””ŽE‚~}r‘|o[{#‚„]{~€m­¶}ŒŽd}Œ{#“ŠQmz€”{#‘mŽ”{#“o›‘|ŠnŽEƒ†mo“-Š”“-o-‚„mo-‡}#­†om­†€”{t{~Š€m™Qo-‡},­®o›“-Ž{#ƒ®”“-Šn%m‚„o]{„{*ƒ†šm­†o ¹º“-ƒ¶}„Š”{#m]Žmn%Šƒ†”{ D 1 ¯ GF±»@“Šn%n%ooÃm“o]|}~ƒ†Š2mŠ}~ŠQƒ®‚„o[»´ Ì m‚„ƒ®ŠQ‚~ƒL¯| ‡€mo-­² ‡€mo]{@ŠQš”{*o]‚~™dŽE}~ƒ†Š”{-­†-n%o]Q}ŒŽEƒ†‚~o[{,‘|o7¹ 6b»ƒ®”“-ƒ¶}„o-‡}9¹±YŽ L™o-n%o]Q}»·›­L½ Š|}„ƒ®n%ƒ²{*n%

(65) o =  5Š‚Œ{„ Q€”o M o]{*},“-Š”{*}„Ž‡}]¯|­†o/m‚~ŠQšm­†l-n%o7¹ 6[»@{~o‚~[{*ŠQ€|}@°ºŽ“-ƒ®­†o-n%o-‡},o-2‚„o-nŽE‚Œ ‡€”ŽE‡}, ‡€mo . . Z. 1 U (x, t) = 2. 1. u(x, y, t) dy. o]{*},{~Š­†€|}„ƒ®ŠQ‘¾½ €mmo{~ƒ†nO”­®o/[ Q€YŽd}~ƒ†Š2‘|o[{@Š”‘|o[{,“ŠQ‡™Qo]“}~-o= −1. ¹ 6[œ» µ  ŠQš|}~ƒ†o-‡}ώ­®ŠQ‚„{%IŠ€m‚“Œk”Ž ‡€mo ­†Ž)°±ŠQ”“}„ƒ®ŠQ o- ‚„]{~Š­†™dŽE‡}­i½ ] ‡€”ŽE}~ƒ†Š ‘|o }~‚ŒŽE”{~YŠQ‚*},ŽE€2“-Ž‚~‚„Žb™o]“’{~o]“ŠQ”‘nOy o]n9šm‚„

(66) o = (x, t) → u(x, y, t) ¹61 » ∂ ∂ ∂ U ( +M ) u(·, y, ·) = . ∂t ∂x ∂x "‰2­i½ ŽEš”{~o-Y“o/‘|€}~o]‚~n%o/‘|o“ŠQ€mm­²ŽE¢Qo (. ∂ ∂ 2 ∂2U +M ) U− =0 ∂t ∂x ∂x2. 2. 2. 2. . 1 ∂2 2 ∂x2. Z. 1. u dy,. ®­ o/{~yz{*}~l]n%oŽm”Ž‚„Ž†}#“ŠQn%nOo€m”o°ºŽEn%ƒ®­†­†o‘½ [ Q€YŽd}~ƒ†Š2‘|o}„‚„Ž”{*IŠ‚~}#ŽE€2“-Ž‚~‚„’‘m]“ŠQ€mm­†-o[{-´ jŠ€|}„o°±Šƒ²{‰­L½ Šš”{~o-‚„™dŽd}~ƒ†Š ‡€mor­®o’{*y|{*}~l-n%o#¢Q­®ŠQš”ŽE­YŽEm”Ž‚„Ž†}“Šn%n%o#€m”otIo-‚~}~€m‚„š”Žd}„ƒ®ŠQ¹±mŠQ¥­†Šz“]ŽE­†o[»`‘½ €m”o °ºŽEn%ƒ†­®­†o‘¾½ [ ‡€”Žd}„ƒ®ŠQ”{8‘mo#}~‚ŒŽEY{*IŠ‚~}Ž€Ï“-Ž‚~‚„¯‡“E½ o]{*}@·›‘|ƒ®‚„or‘½ €m”ot°ºŽnOƒ†­†­®o‘|or{~y|{6}„l-n%o]{8kzyzYo]‚~šIŠ­†ƒ† ‡€mo[{8 ‡€mƒ {~Š‡}#{*o]€m­®o]n%o-‡}@°ºŽEƒ†šm­®o]n%o-‡}#kzy‡Io-‚„šIŠ­†ƒ† ‡€mo[{-¯|ƒ†”“ƒ®}~o·O­²ŽOnO-¿YŽEY“o´   4.

(67) ( 42+# .), ‰

(68)    ",&   5 Ž)n%}„kmŠ|‘|o2}~‚ŒŽ‘mƒ¶}„ƒ®ŠQmmo-­†­†o-n%o-‡}¥€|}„ƒ®­†ƒ†{~-oÀYŽE‚­†o]{mkzy|{~ƒ†“-ƒ®o]”{%YŠQ€m‚}„€”‘|ƒ†o-‚¥­†o]{¥ƒ®”{*}„Žšmƒ†­®ƒ®}~[{‘mŽE”{¥€m n%Š|‘|l-­†o/mkzy|{*ƒ² ‡€mo/“ŠY{*ƒ²{6}„o’·%-}~€”‘mƒ®o]‚,­®o[A{ 96n%Š|‘|o]{#mŠ‚„nŽE€|à ;¯z“½ o[{6}#·%‘|ƒ†‚~o/­†o]{,{~Š­†€|}„ƒ®ŠQ”{,‘|o­†ŽO°±ŠQ‚~n%o 7¹ 6]Ÿ‡» u(x, y, t) = u(y) exp i(ωt − kx), k ∈ R, ω ∈ C, Žb™o[“ u(y) 6= 0 ´ ¬ ŽE”{!­L½ Ž”ŽE­†y|{*oQ¯[­†omŠn›šm‚~o‘¾½ Š”‘|o o[{6}`‘|ŠQmmo}`“ŠY{6}„ƒ¶}„€mo8€”9”Ž‚„ŽnOl-}~‚„o8‘|o­i½ }„€”‘|oQ¯E­†Ž#°±‚~[ ‡€mo-”“-o Ž m‚„ƒ®ŠQ‚~ƒÈ“ŠQn%m­®o-Ã|o¯z}ŒŽE‡}­L½ ƒ®”“-Šmz€moQk´ 5 Ž9{*}„Žšmƒ†­®ƒ®}~‘|€m‚~ŠQšm­†l-n%oto[{6},ŽE­†Š‚Œ{‚„o-­†ƒ†-or·›­L½ ]™o-‡}„€mo-­†­®oroÃ|ƒ²{6}„o-”ω“-o ‘|o9{~Š­†€|}„ƒ®ŠQ”{ ·%”ŽE‚~}~ƒ†o/ƒ®nŽ¢ƒ†”ŽEƒ†‚~o/”-¢QŽE}~ƒ†™oQL´ 5ŠQ‚„{„ ‡€mo/­i½ Š2ƒ†d‹6o]“}~oϹ 6-Ÿz»,‘mŽEY{,­i½ ] ‡€”ŽE}~ƒ†ŠÀ‘|€Àn%Š|‘|l-­†o¯ Š2ŽEšIŠ€m}~ƒ®}t·›ω­L½ ] ‡€”Žd}„ƒ®ŠQP = ¹ 6 » −(ω − M k) u + k Eu = 0

(69) Š 8mŠQ€”{,Žb™ŠQ”{ƒ®‡}~‚„Š|‘|€mƒ®}#­i½ ŠI-‚ŒŽd}„o-€m‚,‘|o/n%ŠdyQo-mmo‘|-¿”mƒ”Ž‚ Z 7¹ 6[¡Q» 1 ∀u ∈ L ([−1, 1]), Eu(y) = u(y)dy 2. −1. . 2. 1. 2. 2. −1. â±Þ!Üâãá.

(70) ž. 

(71)  

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(73) '+-,  ./+0. 5‰½ ] ‡€”ŽE}~ƒ†Š)m‚„]“[‘|o-‡}„oOIo-€m} O}„‚~o%‚„-]“-‚~ƒ®}~o“-Šn%n%oO€”)”‚~ŠQšm­®l]n%o%‘mo™bŽ­®o]€m‚Œ{m‚~ŠQm‚„o]{’o-5IŠQ{„ŽE‡}}~Š€m}. ¾‘ ½ ŽEšIŠ‚Œ‘ ω = kλ ¯”“-o Q€”ƒ¾nOl]mo· m€mƒ²{,o]ƒ†‡}~‚„Šz‘m€mƒ†{„ŽE‡} v = (λ − M )u Ž€”−(λ ‡€mo-−­“]MŽ{@)Šu I+o-€|Eu}t‚„=-[“0,‚„ƒ®‚„o{*ŠQ€”{8°±Š‚„nOo‘½ €mÀ{~y|{6}„l-n%o

(74) = 2.   Mu + v = λ u . Eu + M v = λ v. µ o]{*}tŽEƒ†”{*ƒ¾YŽd}~€”‚~o]­®­†o-n%o-‡}#ŽEn%o]m/·%ƒ®‡}~‚„Š|‘|€mƒ†‚~o’­L½ ŠQY]‚„ŽE}~o-€”‚,šYŠQ‚~m A ‘|o ŽE€Y Q€”o-­“-ŽQ{/¹76džd»@{*o‚„-[“‚„ƒ¶}. . A. u v. . . M. =. E. I M.    . u v. L2 ([−1, 1])2. ¹ 6bž». ‘|-¿”mƒ”Ž‚ = ¹ 6 K‡».  . . ¹ 6 ‡». u(x, y, t) −→ u b(k, y, t). {„Žd}„ƒ†{*°ºŽEƒ®}­i½ ] ‡€”ŽE}~ƒ†Š. . A. u. . . u.  = λ. . “o/ ‡€mƒ Žn%l-mo”ŽE}~€m‚„o-­†­®o]n%o-‡}t·%{-½ ƒ®‡}„-‚„o]{„{*o]‚Žv€2{~Io]“}„‚~o/‘|o vA ´ q#”o°ºŽ HŠ9] ‡€mƒ†™bŽ­®o]‡}~o¯dnŽƒ†{nŽd}~k”-nŽd}„ƒ† ‡€mo]nOo]‡}!m­†€”{‚~ƒ†¢ŠQ€m‚„o-€”{~o¯b‘|o@“ŠY{*ƒ²‘|-‚„o-‚­®om‚„Ššm­†l-n%o“ŠY{*ƒ²{6}„o ·%ŽEm”­®ƒ² ‡€mo-‚,­²Ž›}~‚ŒŽE”{*°±Š‚„nŽd}~ƒ†Š‘|o >mŠQ€m‚„ƒ®o]‚o] x = EŽ €5m‚„Šš”­®l]nOo‘¾½ -™QŠ­†€|}~ƒ†Š 6 ´Ïˆ!ŠQ€m‚“Œk”ŽQ Q€”o k ¯ ­²Ž°±Š”“}~ƒ†Š ‘¾½ -™QŠ­†€|}~ƒ†ŠP=. u b : (y, t) → u b(k, y, t). 2 ∂ + ik M (y) u b + k2 E u b=0 ∂t. ‡€½ ŠYo]€|}#}~‚ŒŽEY{6°±ŠQ‚~n%o-‚@{~Š€”{@­²Ž›°±Š‚„nOo/‘¾½ €mÂ{~y|{6}„l-n%o/‘|€2m‚~o]n%ƒ®o]‚ŠQ‚„‘m‚~oo-}~o]n%”{,o-2ƒ†‡}~‚„Šz‘m€mƒ†{„ŽE‡}G= . b = U . −ik u b. ∂b u + ik M (y) u b ∂t.   . ŽE€Y Q€”o-­“-Ž{Š ™-‚„ƒ®¿”o0Žƒ†{~-n%o-‡}2 Q€”o¯tIŠ€”‚“Œk”ŽQ ‡€mo k ¯t­†Ž °±Š”“}~ƒ†Š m‚„Ššm­†l-n%o/‘¾½ -™QŠ­†€|}~ƒ†ŠP=. o[{6}À{~Š­†€|}~ƒ†Š m‘ € b ¹LœEQ» dU b =0 + ik A U dt ‘|ŠQQ},­²Ž{*ŠQ­®€m}~ƒ†Šo]{*},‘mŠmm]o”ŽE‚¹º­i½ ŠI-‚ŒŽd}„o-€m‚ A -}„ŽE‡},šIŠ‚„m¯m“-o Q€”ƒ {*€”ƒ¶}#Ž%”Ž‚*°ºŽƒ¶}„o-n%o-‡},€m2{*o]”{„» ¹Lœ 6[» b (k, ·, t) = e b (k, ·). U U 5 Ž%{~€mƒ®}~o‘|o­L½ Ž”ŽE­†y|{*o/{~o’‚ŒŽEn%l]mo¯|™zƒ²Ž›­†o}~k”-Š‚„l-n%o‘|o/ˆ‰­²ŽE”“Œk”o-‚„o-­L¯m·›o[{6}„ƒ®n%o]‚ ik A t. b ·, t) t → U(k,. 0. k eik A t k. 5‰½ ŽEYŽE­†yz{~o’m‚~[“ƒ²{*o/‘|€À{~Yo[“}„‚~o/‘|o A mŠQ€”{,ŽEn%l]mo/·9°±ŠQ‚~n›€m­†o-‚,­²ŽO“-Šd‹6o[“}„€m‚~o/{~€mƒ†™bŽ‡}~o

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(100) =. ¹Lœœ». A = A0 + B,. Š

(101) 8. 0 0 ¹Lœ 1 »  -o } B =   A = p#Š}~ŠQ”{r ‡€mo›­i½ ŠI-‚ŒŽd}„o-€m‚ B o[{6}/‘|o›‚„Žm¢C06›‘mŠM”“9o-NYŽE‚~}~ƒ²“€m­†ƒ®o]‚rE“-Šn%0”Ž“}ON(5‰½ ŠI-‚ŒŽd}„o-€m‚ A ¯I­†€mƒL¯¾½ o]{*} ”ŽQ{@mŠ‚„nŽE­“-Ž‚@Š™-‚„ƒ®¿”o/ŽEƒ²{*]nOo]‡}@YŽE‚,­†o“]ŽE­²“€m­ Q€”o 0. . M. . I. . . 0. . M2 + I. A0 A∗0 = . M. µ Â{„ŽEƒ®}ro-À‚„o-™dŽ”“Œkmo9 ‡€mo›­®o9{~Io]“}„‚~oO‘|o Žb™o[“t­L½ ƒ®nŽE¢Qoo]{„{*o]Q}„ƒ®o]­®­†o/‘|o M Š

(102) 8Š2‚ŒŽEmIo-­†­†o ‡€moQ¯|”ŽE‚#‘m¿”mƒ®}~ƒ†Š. M M. 2. . ,. . A∗0 A0 = . M2. M 2. M. M +I.  . o[{6}t‚„-o]­i´ "‰À°ºŽEƒ®}]¯ÈŠQÀ™Šƒ®}tƒ†n%nO[‘|ƒ²Žd}~o]n%o-‡}’ ‡€½ ƒ®­

(103) “Š iY“ƒ²‘|o A ¹LœdŸ‡» σ(A ) = Im M , 0. 0. L¹ œ » ˆ`ŽE‚#“-Š‡}~‚„o¯|­²ŽO”Žd}„€m‚~o‘mo“o/{*Io]“}~‚„o‘|-Io-Y‘Ï°±ŠQ‚*}„o-n%o-‡}t‘|o[{@m‚„Šm‚„ƒ®-}~[{,‘|o M Žƒ®”{~ƒ ‡€mo­†o/nOŠQ‡}~‚„o’­†o]{ ‘|o]€|Ó]Ž{oÃz}~‚„l-n%o[{,{*€mƒ†™dŽE‡}„{ = €=  wzƒ M ∈ C ([−1, 1]) ¯|­†o{~Yo[“}~‚„o/‘|o A o]{*}#ŽEš”{~Š­†€mn%o-‡}#“ŠQQ}„ƒ®zP ¹LœE¡Q» σ(A ) = [M , M ], M = inf M (y), M = sup M (y). λ ∈ Im M. ⇐⇒. ∀ δ > 0,. 0. mes. . y ∈ ] − 1, 1[ / M (y) ∈ ]λ − δ, λ + δ[. > 0.. . 0. 0. −. +. −. +. y ∈ [−1,1]. y ∈ [−1,1]. â±Þ!Üâãá.

(104) 

(105)  

(106)  !" # %$&  $'# $( )*

(107) '+-,  ./+0 . wzƒ o[{6}8“-Š”{*}„Ž‡}~o#”Ž‚‰n%Š‚Œ“o[ŽE€|þ¯­†or{~Io]“}„‚~or‘|o o]{*}m€”‚~o]nOo]‡}8IŠ”“}~€mo]­i´

(108) ˆ‰­†€”{8m‚~[“ƒ²{*]n%o-‡} {*ŠQƒ¶M} β = −1 < β < ... < β − 1 < β = 1 }~o]­†{,A ‡€mo 0. 0. 1. N. N. EŽ ­†Š‚Œ{ ¯Y“ŒkYŽ ‡€mo/™dŽE­†o-€m‚tm‚~ŠQm‚„o M -}„ŽQ}’‘|on9€”­¶}„ƒ®m­†ƒ²“ƒ®}~9ƒ†|¿””ƒ®oQ¯”­†o9{*ŠQ€”{*¼ o]{~”Ž“-orσ(Am‚„Š”) ‚~=o/Ž{M{„{~Šz“-,ƒ®..., EM-}„ŽE}‡}t‘|-¿”mƒYŽE‚G= ·%{*€m”YŠQ‚*}t‘mŽ”{ ]β , β [ }. E = { (u, 0) , u "‰|¿Y¯m{*ƒI“ŠQnOn%orŠ¥­†ot™Qo-‚„‚„Ž”¯­²Ž{6}„‚~€Y“}~€”‚~o’‘|€Ï{~Yo[“}~‚„or‘mo A ‘m-Io-”‘‘|or“-o-‚~}„ŽEƒ†mo[{‰m‚„Šm‚„ƒ†}~[{‘|o M (y) ¯ “o{*Io]“}~‚„o¥o]{*}›ƒ†”{~o-”{~ƒ®š”­®oϷ­†Ž2°ºŽ HŠQ ‘|Š‡}›{~Š‡} 9*‚„Žm¢[{ ;%­®o[{ M (y) ´ "`Ã|m‚„ƒ®n%ŠY{9“o]­†ŽN‘|o°º

(109) Ž H-Š m­†€”{ nŽd}„km-nŽd}„ƒ† ‡€moQ´ wzŠQƒ¶} g €m”o/šmƒ ‹6o[“}„ƒ®ŠQ2‘mo [−1.1] ‘mŽ”{@­®€”ƒ¶¼URn O-n%o/ Q€”ƒm‚„]{~o-‚„™o’­†ŽOn%o]{~€m‚„

(110) o =  šmƒ ‹6o]“}~ƒ†™o  g : [−1, 1] −→ [−1, 1], ¹LœQž»  n%o]{ % n [ o * { m € Œ ‚ E Ž ” š ® ­ o % n ] o {  ∀ Ω ⊂ [−1, 1] , (Ω) g(Ω) = p#ŠQ€”{@ƒ†Q}„‚~Š|‘|€”ƒ†{~Š”{@­²Ž›}~‚ŒŽE”{*°±Š‚„nŽd}„ƒ®ŠQÏ­†ƒ®m[ŽEƒ†‚~o/‘mŽ”{ L ([−1, 1]) =   S : L ([−1, 1]) −→ L ([−1, 1]), ¹Lœ K‡»  u −→ S u = u ◦ g. Íέ,o]{*}¥“­²ŽEƒ†‚%o}šmƒ†o- “Š”‡€ ‡€mo¯8YŠQ€m‚%}~ŠQ€|} p ∈ [1, +∞] ¯ S o]{*}O€m ƒ²{*ŠQn%Š‚„mkmƒ²{*n%oσ²{~Šn%}„‚~ƒ² ‡€mo‘mo ‘mŽE”{9­®€”ƒ8Rn O-n%oQ´ ¬ oϏm­†€”{]¯‰‘mŽE”{9­®o“-ŽQ{ ¯`“-o}›ŠQY]‚„ŽE}~o]€m‚9o[{6}%ŽE€|}„ŠQŽ‘d‹6Šƒ†Q}€”mƒ¶}ŒŽEƒ†‚~oQ´ L ([−1, 1]) p#ŠQ€”{@­²ŽEƒ²{~{~Š”{@Ž€­†o]“}~o]€m‚,­†ŽOm‚„o-€”™o-­†-n%o-‡}ŒŽEƒ†‚~o‘|€2‚~p[{*=€”­¶}Œ2Žd}#{*€”ƒ®™dŽE‡G} = Å   Å    ! M = S M  A . #,$&  $ Q ,R %'#"$& &

(111) L. M %./ $ % . 

(112) ! , ¹Lœ ‡» A =S ◦A◦S . y ∈ ] βj−1 , βj [ =⇒. 0. 1. M (y) = Mj ,. N. j. j. t. j. j−1. j. 1. 1. g. 1. g. g. p. g. g.  # $  . $./+ #,$&  $. g. +. g. g. −1 g. %  "R#  $& . g. 8Á o-­²Ž{~ƒ®¢Qmƒ®¿”ot ‡€mo¯z”Ž‚­²Ž{~€mƒ¶}„o¯QA}~ŠQ€|}8A‚„]{~€m­®}„Žd}8-mŠQ”“rYŠQ€m‚€mϏm‚~Š¿”­ M {]½ -}~o]”‘¥·/}„Š€|}8m‚~Š¿”­ M IŠ€m‚ }~ŠQ€|}~o/š”ƒ ‹6o[“}~ƒ†Š g m‚„]{~o-‚„™dŽE‡}@­†ŽOn%o]{~€m‚„o´. ÏÅ  ©m¨ Å   % %RR./+R  + %E#"$&,$Q :. R+$&' %  +./+ # $R  %E# Q!   

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(115)   [−1, 1] x0 =  + R#{x $ 0,  x %1...,  %JxN

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(117)  −1, xj = −1 + jAh,  h +=+2/N   "  σ + %B#$&,++$% %  . 00S$&N % {0, 1, · · · , N − 1}. ˆ

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(119) }„o-‚„n%ƒ®mo]‚]¯mŠ€”{!-}„ŽEš”­®ƒ²{~{~ŠY{€”O­†ƒ†o-%o-‡}~‚„o­®o#{~Yo[“}„‚~o,‘|o@­L½ ŠQY]‚„ŽE}~o-€”‚ A ŽQ{~{~Š|“ƒ†Ž€›”‚~Š¿”­ M ·“o-­†€mƒ ‘|o­L½ ŠQY]‚„ŽE}~o-€”‚ ŽQ{~{~Š|“ƒ†’Ž€”‚~Š¿”­ −M o}#·%“o]­®€mƒ‘mo’­L½ ŠI-‚ŒŽd}~o]€m‚ A ŽQ{~{~Š|“ƒ†’Ž€”‚~Š¿”­ M = M + α Š

(120) 8 α o[{6}#€m”o“ŠAeY{6}ŒŽE‡}~oQ´ p#ŠQ€”{@ƒ†Q}„‚~Š|‘|€”ƒ†{~Š”{@­²Ž%{*yzn%}„‚~ƒ†o S ‘|o ¹ 1 Q» S(u, v) = (u, −v). Íέo[{6}@°ºŽ“-ƒ®­†o‘|o™]‚~ƒ®¿”o]‚­†o Å   Å     0./+($&./ % % ¹ 1 6[» e = −S (A + λ)S, A − A = α I. A  # $  . $  ¹ 1 œ» e = −σ(A)  σ(A) σ(A ) = σ(A) + α. g(xj + νh) = g(xσ(j) + νh),. ∀ j = 1, · · · , N − 1, α. α. α. Ü ÜVUWmæGX*äYZ+[çå\]. ∀ ν ∈ [0, 1[.. α.

(121) 6]. %"+ +   $+) ,

(122)  .. 243. ;LH&7 A4=@B. . Å   Å    . , % %. C =C =G7:BE7. + Q ./+$'#"$& #"$&. '. =GF:B AEH ;

(123) GB F:KEF =G;LA.    #

(124) # %$:# %. λ ∈ C Z. 1. “-Ž­†“-€m­†o-‚# ‡€mo

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(128) . wzŠQƒ¶} λ €mmo™dŽE­†o-€m‚Om‚„Šm‚„oϑ|o A o-}. (u, v)t. ­†oϙo[“}„o-€m‚Om‚„Šm‚„oŽQ{~{~Š|“ƒ†´)Íέo[{6}›°ºŽ“-ƒ®­†o‘mo.   (λ − M )2 u = Eu . 5 Ž9°±ŠY“}~ƒ†Š. ou [{6},‘|ŠQ”“t”]“o[{~{„ŽEƒ†‚„o-n%o-‡}8”ŠvÏ=z€m(λ­†­†o−´‰wzMƒ λ) ∈u/ ImM ¯z­²Ž9n%ŠdyQo-mmo z€m­†­®o“]ŽE‚ (λ − M ) u = 0 o]‡}~‚ŒŽEƒ†mo u = 0 ´

(129) ˆ`ŽE‚#“-Š”{~] ‡€mo]‡} = 2. u=. Ì ”‚~l[{@ƒ®‡}~]¢‚ŒŽd}„ƒ®ŠQÏo-‡}„‚~o’¼6’o-}6¯|ŠQŠQš|}~ƒ†o-‡} Eu. h. ¹ 1

(130) 1 ». dy = 2. (λ − M (y))2. '#". ( + Q ./+$*#"$& #"$&( A!E#./+−1  . Im M. 2−. Z. Eu. o]{*}]¢QŽE­†o-n%o]Q}mŠ. Eu (λ − M )2. 1. dy. 2. i. = 0,. ‘|ŠQQ},ŠQ2‘m]‘|€mƒ®}t ‡€mo’}~ŠQ€|}~o/™dŽE­†o-€”‚,m‚~ŠQm‚„o’‘|o A o[{6},m[“o[{~{„ŽEƒ†‚~o]n%o-‡}#{*ŠQ­®€|}„ƒ®ŠQ‘mo Z. 1. −1. λ − M (y). dy = 2. (λ − M (y))2. ¬ oÀm­®€Y{Š ™ŠQƒ¶}¥ ‡€mo2}„Š€|}„oÀ™o]“}~o]€m‚m‚„Šm‚„oÀŽ{„{*Š|“ƒ†À·)€mmoÀ}„o-­†­®oÀ™dŽE­†o-€”‚m‚~ŠQm‚„oo[{6}¥”]“o[{~{„ŽEƒ†‚„o-n%o-‡} m‚„ŠIŠ‚~}~ƒ†Šm”o-­†­®o· Á8o}~}~o/™dŽE­†o-€”‚,m‚~ŠQm‚„oro[{6}t‘|ŠQ”“{*ƒ†n%m­†o´.  1 1 , . 2 (λ − M ) (λ − M ). . Ê ¨ Ê  i© ±¨ Å  . −1. !. #  $&#   . . . A σp (A). *+  %R,$+ # $($& ## $"B. .  $&,. ' . ¹ 1 Ÿ‡» "‰ “ŠQd‹6€m¢€YŽE‡}›­L½ ]¢QŽ­®ƒ®}~)¹ 1

(131) 1 »¯‰ŠQ ™ŠQƒ¶}% ‡€mo¯“-Šn%n%o M o[{6}·N™dŽ­®o]€m‚„{9‚~]o-­†­®o[{-¯‰{~ƒ λ o]{*} {~Š­†€|}~ƒ†Š2‘|o¥¹ 11 »¯ λ ­i½ o]{*}#-¢‡ŽE­†o-n%o-‡}[´ λ ∈ σp (A). . =⇒. λ ∈ σp (A). Ê ¨ Ê  i ©±¨ Å $#    %$? M  ./B#  $(# %" +.*

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(133)   ./$ ($ Im M  V. 5 Ž›°±ŠQ”“}„ƒ®ŠQ.  A. +  % !,  Q ./$ #$& #$&+. ¹ 1 » λ − M (y) o]{*}›“-­†Žƒ®‚„o-n%o-‡}›Ž”ŽE­†y‡}~ƒ² ‡€mo¥‘mŽEY{ D ´C5 o]{@]-‚„ŠQ{‘mo F (λ) − 2 {~Š‡}›‘mŠ”“”]“o[{~{„ŽEƒ†‚„o-n%o-‡}ƒ²{*ŠQ­®[{-´2ˆ`ŽE‚ ŽEƒ†­†­®o]€m‚„{@ƒ†­¾o]{*}t“­²ŽEƒ†‚# ‡€mo ‡€”ŽE”‘ |λ| → +∞. 1 |F (λ)| ∼ F (λ) =. Z. 1. dy. −1. |λ|2. 2 ,. λ ∈ D = C \ Im M. . â±Þ!Üâãá.

(134) 

(135)  

(136)  !" # %$&  $'# $( )*

(137) '+-,  ./+0. 66. ˆ`ŽE‚%“ŠQ”{*[ ‡€mo-‡}]¯

(138) ­L½ [ ‡€”Žd}„ƒ®ŠQ F (λ) = −2 moYo]€|}OYŽ{OŽb™Šƒ†‚9‘|o2{~Š­†€|}~ƒ†Š ·N­i½ oÃz}„-‚„ƒ®o]€m‚O‘½ €m “o]‚*}ŒŽEƒ† ‘|ƒ²{~ ‡€mo/‘|€2m­²ŽEÀ“-Šn%m­†oÃ|o¯m“-o ‡€mƒ“ŠY“­†€|},­†Ž%m‚„o-n%ƒ†l-‚„orYŽE‚~}~ƒ†o‘mo/­†Ž%‘|]nOŠQ”{*}~‚ŒŽd}~ƒ†Š ´ p#ŠQ€”{`‘|[‘|€mƒ²{*ŠQ”{`-¢‡ŽE­†o-n%o-‡}‰‘|€%­†o-n%n%o,Ÿ”´ Ÿm¯­L½ o-Ã|ƒ†{*}~o]”“o,‘¾½ ŽE€%n%Šƒ†”{`‘|o]€|ۙdŽE­†o-€”‚„{

(139) m‚„Š”‚~o[{‚„-o]­®­†o]{]´ptŠ€”{ ƒ†Q}„‚~Š|‘|€”ƒ†{~Š”{IŠ€m‚r“o-­²Ž ¹ 1 ¡Q» M = inf M (y), M = sup M (y). −.  zÊ ¨  . +. Å   #,$& % +$ % #.<B % %./$ #$& #$& 

(140) ?. ! +$% %.!.  ∞, M−[ + % #. " Q ./+$:#$& #$& λ A

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(143)  ,+$ ,# %$. Z. 1. dy. −1. M− − M (y). '. '"+0 A ./ % %./$*#$ #$ . *.!./R  $&

(144)  ,+$ ,# %$. λ+. Z. +. λ− < M −. 2 > 2. 1. dy. −1. λ− − M (y). 

(145)   (LA./+0A ' Z. 1. dy. −1. M+ − M (y). '. λ+ > M +. Z. . 2 = 2.. 2 > 2. 1. dy. 2 = 2.. 1ˆ

(146) Š€m‚,-}~€”‘mƒ®o]‚#­®o[{@™dŽE­†o-€m‚Œ{@m‚„Šm‚„o]{‚„-o-­†­†o]{]¯|}~€Y‘|ƒ®ŠQ”{@­²Ž9°±ŠQ”“}„ƒ®ŠQ. . F (λ) =. Z. 1. −1. λ+ − M (y). dy , (λ − M (y))2. ]o {*}o-YŽE‚~}~ƒ²“€m­†ƒ®o]‚‘|-¿”mƒ†or{~€m‚‰­L½ ƒ†‡}~o-‚„™dŽE­†­®ot‚~]o-­ ] − ∞, M F ‚„-o-­†­†o]{]´`wmŽO‘m-‚„ƒ®™Q-oo]{*}#‘|Šm”-o/”Ž‚ −1. F 0 (λ) = −2. Z. 1. ¹ 1 žE» Š

(147) 8o]­®­†o#m‚„o-”‘‘mo]{‰™dŽ­®o]€m‚„{ , +∞ [. λ ∈ R \ Im M . −. [ ∪ ] M+. dy , (λ − M (y))3. “o2 ‡€mƒ@n%Š‡}~‚„o ‡€mo F o[{6}¥{*}~‚„ƒ†“}~o-n%o]Q}“‚„Šƒ²{„{~ŽQ}„oÏ{~€m‚ ] − ∞, M [ o}{*}~‚„ƒ†“}~o-n%o]Q}‘|[“‚„Šƒ²{~{„ŽE‡}~o{*€”‚ ´

(148) ˆ`ŽE‚#Žƒ®­†­®o]€m‚Œ{-¯|ŠQ‚„o-nŽE‚Œ ‡€mo Q€”o¯mo]€|}„ƒ®­†ƒ²{~ŽQ}#­†o’}~km]Š‚„l-n%o/‘|o“ŠQz™o-‚„¢o]”“orn%ŠmŠ}~Š”o ]M , +∞[ −1. −. +. lim F (λ) = 0,. lim F (λ) =. Z. 1. dy. 2 ,. “ o-}*}„o‘|o-‚„mƒ†l-‚„o’ƒ†‡}~]¢‚ŒŽE­†orIŠ€m™dŽQ} O-}~‚„o’]¢QŽ­®o/· +∞ ¹±™ŠQƒ®‚,”ŠE}„Žn%n%Ž‡}@­²ŽO‚~o]nŽE‚Œ Q€”orŸY´ K%“-ƒ¶¼ÎŽEm‚„l]{Œ»´ Íέo[{6}@°ºŽ“-ƒ®­†o‘|o/“ŠQ”“­†€m‚„o/·›­L½ ŽEƒ²‘|o/‘|€}~km]Š‚„l-n%o/‘|o]{,™dŽ­®o]€m‚„{ƒ†‡}~o-‚„n%]‘|ƒ²ŽEƒ†‚„o]{]´ λ→±∞. λ→M±. ÏÅ  ©m¨ Å    M (y) % ! ./ Q ./$ % Q,$

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(151) 6[œ. %"+ +   $+) ,

(152)  .. p#ŠQ€”{}~‚ŒŽEƒ®}~ŠQ”{@o-m¿”2­®o/“-ŽQ{,‘|o/™dŽE­†o-€m‚Œ{@m‚„Šm‚„o]{@‘mŽ”{ Im M ´  zÊ ¨   Å   %! λ ∈ Im M  N = {y ∈ [−1, 1] / M (y) = λ}  . ). λ. mes(Nλ ) > 0. =⇒. M. +. C1. # $(R $&    %  . ,+ % %./ . ¹ 1 KQ». λ ∈ σp (A),. *

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(156) . . ./ %$. . '. ¹ 1 Q» o}r·%n%o]{~€m‚„o/z€m­®­†o¯. wz€mmIŠQ{~Š”{t Q€”o ´@w|Šƒ®} mŠQ2‡€”­®­†o¯I·¥{*€”mYŠQ‚*}t‘”ŽE”{ N Š™]‚~ƒ®¿”o/ŽEƒ²{~-n%o-‡}# ‡€mo

(157) = mes(N ) > 0  u   “o ‡€mƒtm‚~ŠQ€m™o2 ‡€mo λ o[{6}€m”o™dŽE­†o-€mA‚m(u, ‚„Š”0)‚~o2‘|o =Aλ o-}Ï(u, Q€moÀ0)­†oÂ{~, Š€”{*¼Lo[{*YŽ“om‚„Šm‚„oÀŽ{„{*Š|“ƒ†2“Š‡}„ƒ®o]Q} ­L½ o[{*”ŽQ“o¹º‘mo‘|ƒ®n%o]”{*ƒ†Šƒ†|¿”mƒ†o[»@‘|o[{@°±ŠY“}~ƒ†ŠY{,·›n%ŠdyQo-mmoz€m­†­®o/·{~€mmIŠ‚~}#‘mŽE”{ N ´ wz€m”YŠ‡{*ŠQ”{9 ‡€mo o}% ‡€mo M o[{6} C ”Ž‚›n%ŠQ‚„“-o]ŽE€mÃÈ´Nw|Šƒ®} (u, v) €” -™Qo-‡}~€mo]­8™Qo]“}~o-€”‚ m‚„Šm‚„o‘|o Ì ¯mŠQmes(N Ž›}„Š€d‹6ŠQ€m)‚„={ 0  λ ∈ σp (A) ∩ Im M. . ⇐⇒. mes(Nλ ) > 0.. λ. λ. t. t. λ. 1. λ. µ o-À‘|]‘m€mƒ¶}t ‡€mo/IŠ€”‚. t.  (λ − M )2 u = Eu . ¯ y∈ /N λ. Á8o-­²Žƒ†n%m­†ƒ† ‡€morm]“-o]{„{~Žƒ®‚„o-n%o-‡}8 ‡€mo ´ mes(N ) = 0. O}„‚~o/‘|o“]ŽE‚„‚~ƒ†‡}~-¢Q‚„Žšm­†o´

(158) ˆ`ŽE‚#{~€mƒ¶}„o. v = (λ − M )u u=. Eu = 0 Eu = 0. λ. Eu (λ − M )2. “-Ž‚8{~ƒ®mŠQ¯ M -}„ŽQ} C ”ŽE‚n%Š‚Œ“o]Ž€|þ¯ u morIŠ€”‚~‚ŒŽEƒ®}”ŽQ{ o]‡}~‚ŒŽEƒ†mo (λ − M ) u = 0 “-o ‡€mƒo-‡}„‚„Žƒ®mo u = 0 m€mƒ²{~ ‡€mo 1. 2. . Ï Å  ©m¨ Å   C

(159) ,0 %$& % % R $&B0. %$+  C 1 # %$00 %$&  % : % 4+ %" + % #$ #$' %+ G ,    % %. +$*#"$& #"$&R

(160) % Im M *, M  %!$&0+  00 

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(162)  A +    µ  {~Žƒ¶}9 ‡€mo {~ƒo-}›{*o]€m­†o-n%o-‡}›{~ƒ o-} ¯

(163) Š8 A ‘m]{~ƒ®¢Qmo ­L½ ŽQ‘b‹6Šƒ†‡},‘mo Ì ´ µ ‚,ŠQ™QŠƒ®},λ ‡∈€mo¥σ¹ºƒ®­(A){*€ %}t‘|o‚„o-nŽE‚Œ ‡€mo-‚, ‡€mλo ∈E/ σo]{*}t(A)ŽE€|}„ŠQŽQ‘bλ‹6Š∈ƒ†‡σ}@‘m(AŽ”{ )L ([−1, »~» 1] . r. p. . p. ∗. ∗. 2. . A∗ = . M. E.  . Ì €m}~‚„o-n%o-‡}t‘|ƒ®}]¯”{~ƒ¾mŠQ€”{,ƒ†Q}„‚~Š|‘|€”ƒ†{~Š”{­L½ ŠQY]‚„ŽE}~o]€m‚, Q€”ƒ‚~[ŽE­†ƒ†{~o’­i½ ]“Œk”Žm¢o/‘|o u o-} v ¯m{~Šƒ®} ‡€mƒo[{6}#ŽE€m}~ŠQŽQ‘b‹6Šƒ†‡},o}#€mmƒ®}„Žƒ®‚„o. . (S2. S=. I. M. 0 I I. 0.  . ¯mŠQ‚„]Ž­®ƒ²{~o ‡€mo= = I). A∗ = S A S.. â±Þ!Üâãá.

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(167) '+-,  ./+0. 61. Ì €m}~‚„o-n%o-‡}9‘|ƒ®}9­†o]{/ŠQY]‚„ŽE}~o-€”‚„{ o} {~Š‡}9{~o-n9š”­†Žšm­®o[{-´Íέ²{Š‡}o])YŽE‚~}~ƒ²“€m­†ƒ®o]‚/­®o[{/Rn O-n%o]{™bŽ­®o]€m‚Œ{ m‚„Šm‚„o]{o}@­®o“ŠQ‚~ŠQ­®­²ŽEƒ†‚„o,Ÿ”´ /o]{*}‘mAŠ”“rƒ®AY“Šn%”ŽE}~ƒ†šm­†orŽb™o[“#­L½ o-Ã|ƒ†{*}~o]”“o’‘|o’{~Io]“}„‚~or‚~[{*ƒ²‘|€mo]­!¹i“°LD 6

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(169) B +./ %+. λ ∈ σ(A).. C1. % % !  ?

(170) . yλ. .   .A+. ¹ºŸQQ».

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(173) Š€”‚,nOŠQ‡}~‚„o-‚, ‡€mo“Œk”Ž ‡€mo λ o[{6}t‘mŽ”{@­†o{*Io]“}~‚„o‘mo A ¯m­L½ ƒ²‘|-o/o[{6},­²Ž{*€”ƒ®™dŽE‡}„o´‰wzŠƒ®} y }~o-­ o} δ ­†Ž%‘|ƒ²{6}„‚~ƒ†šm€|}„ƒ®ŠQÀ‘|o ¬ ƒ†‚„ŽQ“ŽE€2YŠQƒ®‡} y ¯mŽE­†Š‚Œ{]¯zŽ€2nOŠQƒ®Y{°±Š‚„nOo]­®­†o-n%o]Q}[¯ M (y ) = λ  o[{6} -·OnOŠdyQo-m”orz€m­†­®o d¯ δ      ¯ δ (λ − M ) = 0     ´  δ (λ − M ) = −M (y ) δ Ár½ o]{*} “o ‡€mƒE™dŽ@mŠQ€”{¾¢Q€mƒ†‘mo-‚IŠ€m‚“ŠY{6}„‚~€mƒ†‚„o!€”mo‰{*€”ƒ¶}„o{*ƒ†m¢Q€m­®ƒ†l-‚„o -“Šz™Qo-‚„¢o]Ž‡} șQo-‚Œ{ ´ wzŠQƒ¶} ρ(y) €mmo°±ŠY“}~ƒ†Š2‚„-¢Q€m­®ƒ†l-‚„o·O{~€mmIŠ‚~}#“ŠQnOYŽ“}[¯|”ŽEƒ†‚„o’o-}t‘|(uŠ‡},, v­L½ ƒ†)‡}~-¢Q‚„Ž­®o™dŽE€m} 6Q´`ˆ

(174) ŠQ{~(䊐”{ , −M (y ) δ ). ‡€mo. . λ. λ. yλ. λ. 0 yλ. 0 yλ. 2. 0 yλ. 0. λ. yλ. ε. Š

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