Boyanov–Naidenov problem and the Kolmogorov-type inequalities for functions on the real axis

UDC 517.5 We solve the Boyanov–Naidenov problem $\big\|x^{(k)}\big\|_{q,\, \delta} \to \sup,$ $k= 1,\ldots ,r-1,$ $q \ge 1,$ on the classes of functions $W^r_{p,\varepsilon}(A_0, A_r):=\big\{x\in L^r_{\infty}\colon \|x\|_{p, \varepsilon} \le A_0 ,\ \big\|x^{(r)...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2025
Автори: Kofanov, V., Кофанов, Владимир Александрович, Кофанов, Володимир
Формат: Стаття
Мова:Українська
Опубліковано: Institute of Mathematics, NAS of Ukraine 2025
Онлайн доступ:https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/8538
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
Завантажити файл: Pdf

Репозитарії

Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
Опис
Резюме:UDC 517.5 We solve the Boyanov–Naidenov problem $\big\|x^{(k)}\big\|_{q,\, \delta} \to \sup,$ $k= 1,\ldots ,r-1,$ $q \ge 1,$ on the classes of functions $W^r_{p,\varepsilon}(A_0, A_r):=\big\{x\in L^r_{\infty}\colon \|x\|_{p, \varepsilon} \le A_0 ,\ \big\|x^{(r)}\big\|_{\infty} \le A_r \big\},$ where $\|x\|_{p, \delta}:=\sup \big\{ \|x\|_{L_p[a,\, b]}\colon a, b \in {\rm \bf R}, \ 0< b-a \le \delta \big\},$ $p, \delta > 0,$ $\varepsilon \in (0, \varepsilon_1 ],$ $\varepsilon_1 := \pi / \omega,$ the number $\omega$ satisfies the condition $A_0 = A_r \|\varphi_{\omega, r}\|_{p,\, \pi / \omega},$  $\varphi_{\omega, r}(t):=\omega^{-r}\varphi_{ r}(\omega t),$ and $\varphi_{ r}$ is the ideal Euler spline of order $r.$ In addition, we prove that the Boyanov–Naidenov problem is equivalent to the problem of sharp constant $C = C(\lambda)$ in the Kolmogorov-type inequality \begin{gather}\big\|x^{(k)}\big\|_{q,\, \delta} \leq C \|x\|_{p,\, \varepsilon}^{\alpha} \big\|x^{(r) }\big\|_\infty^{1-\alpha},  \quad x\in L^{r, \lambda}_{p,\varepsilon}, \tag{1}  \end{gather} where $\alpha=\dfrac{r-k+1/q}{r+1/p},$ $L^{r, \lambda}_{p,\varepsilon}:= \big\{x\in L^r_{\infty}\colon \|x\|_{p,\, \varepsilon} = \|\varphi_{\lambda, r}\|_{p,\, \varepsilon}\cdot \big\|x^{(r)}\big\|_{\infty} \big\},$ and $\lambda > 0.$ In particular, we obtain the sharp inequality of the form (1). We also solve the Boyanov–Naidenov problem in the spaces of trigonometric polynomials and splines and establish the theorems on the relationship between this problem and sharp inequalities of the Bernstein type.  As a consequence, we prove sharp inequalities of the indicated  type for polynomials and splines.
DOI:10.3842/umzh.v77i1.8538