2×2有界块算子矩阵的本质谱与Weyl谱
Essential and Weyl Spectra of 2×2 Bounded Block Operator Matrices
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收稿日期: 2018-06-7
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Received: 2018-06-7
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研究了2×2有界块算子矩阵是Fredholm算子、Weyl算子的充要条件;给出了2×2有界块算子矩阵的本质谱、Weyl谱与其子块算子本质谱、Weyl谱的关系.
关键词:
This paper is concerned with the necessary and sufficient conditions that a class of bounded 2×2 block operator matrices are Fredholm operators or Weyl operators. Some necessary and sufficient conditions are given under which the essential spectrum and the Weyl spectrum of the block operator matrix coincide with the essential spectrum and the Weyl spectrum of its entries.
Keywords:
本文引用格式
李琳.
Li Lin, Alatancang .
1 引言
算子矩阵是以线性算子为元素的矩阵,其研究在算子矩阵理论中非常广泛.无论从理论角度还是从实际应用角度来讲,算子矩阵理论的研究具有深远的意义.理论上,如果Hilbert空间
通常算子矩阵的谱与其内部算子的谱有着紧密联系,算子矩阵的谱是否可以由其内部算子的谱完全刻画呢?很多学者对此做了大量工作,例如1994年杜鸿科教授(见文献[6])对上三角算子矩阵
的充分条件,进而得到一些相关结论.
2 预备知识
本文中,以
定义2.1
(ⅰ)若
(ⅱ)若
(ⅲ)若
定义2.2
(ⅰ)如果
(ⅱ)如果
(ⅲ)如果
定义2.3
定义2.4 设
称
引理2.1[14] 如果
引理2.2[14] 令
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
引理2.3[14] 如果
3 次对角元算子的本质谱、Weyl谱
首先,利用算子矩阵的二次补方法研究算子矩阵
定理3.1[14] 设
(ⅰ)
(ⅱ)
证 因为
其中
注意到(3.1)式中第一和最后的算子矩阵是
又因为
同理,
所以(ⅱ)成立.结论证毕.
注3.1 设
(ⅰ)
(ⅱ)
推论3.1 设
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)若
证 对
所以根据引理
因此(ⅰ)成立.
因为
其中
注意到(3.4)式中第一和最后的算子矩阵是
从而由(3.3式知(ⅱ)成立.
(ⅲ)因为
由(ⅰ)和(ⅱ)知
因此(ⅲ)成立.结论证毕.
推论3.2 设
(ⅰ)
(ⅱ)
证 令
因为
根据定理
注3.2 设
(ⅰ)
(ⅱ)
定理3.2 设
证 因为
其中
注意到(3.11)式中第一和最后的算子矩阵是
根据定理3.1知
由推论3.2知
注3.3 设
定理3.3 设
证 若
根据引理2.3,我们得到
若
推论3.3 设
例3.1 考虑有界线性算子矩阵
其中
显然,对
其中
另一方面(参考文献[10]),通过直接计算得到
并且
其中
从而(3.17)式和(3.18)式成立.
4 主对角元算子的本质谱、Weyl谱
下面,我们研究算子矩阵
定理4.1 设
(ⅰ)
(ⅱ)
证 对任意
其中
注意到在(4.1)式中,第一和最后一个块算子矩阵都是有界算子且有有界逆算子.因此
因为
同理,
注4.1 设
(ⅰ)
(ⅱ)
推论4.1 设
(ⅰ)若
(ⅱ)若
证 (ⅰ)对
(ⅱ)对
从而
由(ⅰ)知
注4.2 设
(ⅰ)若
(ⅱ)若
推论4.2 设
(ⅰ)
(ⅱ)
证 对任意
其中
注意到(4.5)式中第一和最后一个算子矩阵是双射.因此
因为
从而(ⅰ)成立. (ⅱ)的证明与(ⅰ)相似.结论证毕.
注4.3 设
(ⅰ)
(ⅱ)
定理4.2 设
(ⅰ)
(ⅱ)
证 对
其中
利用定理4.1知
因为
因此(ⅱ)成立.结论证毕.
注4.4 设
(ⅰ)
(ⅱ)
例4.1 设
其中
直接计算得到
所以
根据注4.4知
参考文献
一类偏微分方程的Hamilton正则表示
,DOI:10.3321/j.issn:0459-1879.1999.03.011 [本文引用: 1]
The canonical Hamiltonian representations in a class of partial differential equation
DOI:10.3321/j.issn:0459-1879.1999.03.011 [本文引用: 1]
一类无穷维Hamilton算子的本质谱及其应用
,
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,
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一类无穷维Hamilton算子的谱
,
On the spectra for a class of infinite Hamiltonian operators
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,
Completeness in the sense of Cauchy proncipal value of the eigenfunction systems of infinite dimensional Hamiltonian operator
Perturbation of spectrum of
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DOI:10.1090/S0002-9939-99-04965-5 [本文引用: 1]
Perturbation of spectra of operator matricess and local spectral theory
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Weyl type theorems of
DOI:10.1016/j.jmaa.2015.09.061 [本文引用: 1]
Closed range and Fredholm properties of upper-triangular operator matrices
,
Browder and Weyl spectra of upper triangular operator matrices
,DOI:10.2298/FIL1002111D [本文引用: 1]
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