×

Bernstein inequality for differential operators. (English) Zbl 0666.41011

Some analogues to Bernstein inequality for algebraic (with corresponding weights) and hyperspherical polynomials in \(L^ p\)-norms (1\(\leq p\leq \infty\), \(L_{\infty}=C)\) replacing the differential operator \(d^ 2/dx^ 2\) by corresponding differential operators D of second order are established. These inequalities have the form \((*)\quad \| DP_ n\|_{L_ p}\leq Const\cdot n^{1+\tau}\| P_ n\|_{L_ p},\) \(1\leq p\leq \infty\). In the case of algebraic polynomials D is the operator the eigenfunctions of which are the classical orthogonal polynomials of Jacobi (in this case \(\tau =1)\), Laguerre and Hermite (in these cases \(\tau =0)\). In case of m-dimensional (m\(\geq 2)\) spherical polynomials D is the Laplace-Beltrami operator and in this case \(\tau =1.If\) in the last case \(X=L_{\infty}\), the estimate (*) is made more precise. Namely, Const is replaced by (m-1) and the obtained inequality is exact.
Reviewer: D.K.Ugulawa

MSC:

41A17 Inequalities in approximation (Bernstein, Jackson, Nikol’skiĭ-type inequalities)
41A50 Best approximation, Chebyshev systems
47E05 General theory of ordinary differential operators
Full Text: DOI

References:

[1] R. Askey andI. I. Hirschman, Jr., Mean summability for ultraspherical polynomials,Math. Scand.,12 (1963), 167–177. · Zbl 0132.29501
[2] H. К. Бари,Тригономе трические ряды, Физм атгиз (Москва, 1961).
[3] H. К. Бари, Обобщение неравенств С. Н. Берншт ейна и А. А. Маркова,Из в. АН СССР, сер. матем.,18 (1954), 159–176.
[4] С. Н.Бернштейн,Экстр емальные свойства по линомов и наилучшее п риближение непрерыв ных функций одной вещ ественной переменно й, I (Ленинград – Москва, 1937); · Zbl 1241.68050
[5] Я. С. Бугров, Прибли жение тригонометрич ескими полиномами кл ассов функций, опреде ляемых полигармонич еским оператором,Ус пехи матем. наук 13, No 2 (1958), 149–156. · Zbl 0342.02023
[6] И. К. Даугавет иС. 3. Р афальсон, Некоторые неравенства типа Мар кова – Никольского дл я алгебраических мно гочленов,Вестник Ле нингр. ун-та,1 (1972), 15–25. · Zbl 1154.68045
[7] А. С. Джафаров, О взв ешенно-наилучшем при ближении функций мно гих переменных при по мощи многочленов,Тр уды ин-та физ. и матем. А Н Азерб. ССР,8 (1959), 117–134. · Zbl 1241.68050
[8] Ар. С. Джафаров, Некото рые результаты о наил учших приближениях н а сфере и в шаре и их пр иложения,Канд. дисс., Т билиси, 1964. · Zbl 1241.68050
[9] Ар. С. Джафаров, Об о братной задаче теори и наилучших приближе ний функций на сфере и на отрезке,Докл. АН Аз ерб. ССР,26 (1970), 3–6. · Zbl 1241.68050
[10] Ар. С. Джафаров, О сф ерических аналогах к лассических теорем Д. Джексона и С. Н. Бернште йна,Докл. АН СССР,203 (1972), 278–281. · Zbl 1241.68050
[11] Ар. С. Джафаров, Оср едненные модули непр ерывности и некоторы е связи их с наилучшим и приближениями,Док л. АН СССР,236 (1977), 288–291. · Zbl 1241.68050
[12] Ар. С.Джафаров,Некот орые аналоги неравен ства С. Н. Бернштейна, Д еп. ВИНИТИ; No 6563–82. · Zbl 1241.68050
[13] M. M. Джрбашян, Некото рые вопросы теории вз вешенно-полиномиаль ных приближений в ком плексной области,Ма тем. сб.,36 (1955), 353–440. · Zbl 0067.43604
[14] G. Freud andS. Knapowski, On linear processes of approximation (III),Studia Math.,25 (1965), 373–383. · Zbl 0129.04603
[15] Г. Фройд, Об одном н еравенстве марковск ого типа,Докл. АН ССС Р,197 (1971), 790–793. · Zbl 0246.01002
[16] Е. Г. Голыптейн, Нек оторые оценки для про изводных гармоничес ких многочленов, В сб. “Исследования по со врем, пробл. теории фун кций комплексн. перем енного{”, Физматгиз (М осква, 1961), 171–180.} · JFM 37.0541.07
[17] T. Gronwall, Über die Laplacesche Reihe,Math. Ann.,74 (1913), 213–270. · JFM 44.0305.02 · doi:10.1007/BF01456041
[18] Б. А. Халилова, О нек оторых оценках для по линомов,Изв. АН Азерб. ССР, сер. физ.техн. н.,2 (1974), 46–55. · Zbl 0342.02023
[19] E. Helle, J. D. Tamarkin andG. Szegó, On some generalizations of a theorem of A. Markoff,Duke Math. J.,3 (1937), 729–739. · Zbl 0018.01201 · doi:10.1215/S0012-7094-37-00361-2
[20] А. И. Камзолов, Об ин терполяционной форм уле Рисса и неравенст ве Бершптейна для фун кций на однородных пр остранствах,Матем. з аметки,15 (1974), 967–978. · Zbl 0342.02023
[21] П. П. Коровкин,Лине йные операторы и теор ия приближений, Физм атгиз (Москва, 1959). · Zbl 1154.68045
[22] Г. Г. Кушниренко, О п риближении функций, з аданных на единичной сфере, конечными сфер ическими суммами,На учн. докл. высш. школы, Ф из.-мат. н.,4 (1958), 47–53. · JFM 37.0541.07
[23] Г. Г. Кушниренко, Не которые вопросы приб лижения непрерывных функций на единичной сфере конечными сфер ическими суммами,Тр уды Харъковск. полите хн. ин-та,25 (1959), 3–22. · JFM 37.0541.07
[24] B. Muckenhoupt andE. M. Stein, Classical expansions and their relation to conjugate harmonic functions,Trans. Amer. Math. Soc.,118 (1965), 17–92. · Zbl 0139.29002 · doi:10.1090/S0002-9947-1965-0199636-9
[25] S. Pawelke, Über die Approximationsordnung bei Kugelfunktionen und algebraischen Polynomen,Tôhoku J. Math.,24 (1972), 473–486. · Zbl 0243.41006 · doi:10.2748/tmj/1178241489
[26] E. L. Poiani, Mean Cesaro summability of Laguerre and Hermite series,Trans. Amer. Math. Soc.,173 (1972), 1–31. · Zbl 0224.42014
[27] А. Л. Шагинян, Некот орые задачи теории на илучших приближений в пространстве,Изв. А Н Арм. ССР, сер. физ.-мат.,6, (1953), 1–11. · Zbl 1200.11037
[28] E. Schmidt, Über die nebst ihren Ableitungen orthogonalen Polynomensysteme und das zugehörige Extremum,Math. Ann.,119 (1944), 165–209. · Zbl 0028.39402 · doi:10.1007/BF01563739
[29] G.Szegó,Orthogonal polynomials, Amer. Math. Soc. Coll. Publ.,23 (Amer. Math. Soc., Providence 1939, 1975).
[30] Г. Сег, Ортогональ ные многочлены, Физм атгиз (Москва, 1962). · JFM 29.0452.02
[31] E. M. Stein, Interpolation in polynomial classes and Markoff’s inequality,Duke Math. J.,24 (1957), 467–476. · Zbl 0078.05202 · doi:10.1215/S0012-7094-57-02453-5
[32] С. Б. Топурия, Прибл ижение функций сумма ми Валле Пуссена,Тру ды Груз, политехн. ин-т а,6 (1967), 3–6. · Zbl 1241.68050
[33] Д. К. Угулава, О приб лижении функций, сумм ируемых вр-й степени, гиперсферическими п олиномами,Труды Выч исл. центра АН Груз. СС Р,16 (1976), 86–101.
[34] Г. В. Жидков, О нерав енствах для дифферен циальных операторов от алгебраических по линомов на сфере,Диф ф. уравнения,17 (1981), 479–487. · Zbl 1154.68045
[35] A. Zygmund, Trigonometric Series,II, Cambridge Univ. Press (Cambridge, 1977). · Zbl 0367.42001
[36] А. Зигмунд,Тригоно метрические ряды,II, М ир (Москва, 1965). · Zbl 1222.11084
This reference list is based on information provided by the publisher or from digital mathematics libraries. Its items are heuristically matched to zbMATH identifiers and may contain data conversion errors. In some cases that data have been complemented/enhanced by data from zbMATH Open. This attempts to reflect the references listed in the original paper as accurately as possible without claiming completeness or a perfect matching.