Scalar approaches to the limit distribution of the zeros of Hermite–Pade polynomials for a Nikishin system
- Авторлар: Suetin S.P.1
-
Мекемелер:
- Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences, Moscow
- Шығарылым: Том 80, № 1 (2025)
- Беттер: 85-152
- Бөлім: Articles
- URL: https://bakhtiniada.ru/0042-1316/article/view/306735
- DOI: https://doi.org/10.4213/rm10194
- ID: 306735
Дәйексөз келтіру
Аннотация
The problem of the existence of a limit distribution of the zeros of Hermite–Pade polynomials for a pair of functions forming a Nikishin system is discussed. Two new scalar methods are proposed for the investigation of this problem. The first is based on a potential-theoretic equilibrium problem stated on a two-sheeted Riemann surface and on the use of the Gonchar–Rakhmanov–Stahl ($\operatorname{GRS}$-)method in treating this problem. The second method is based on the existence of a three-sheeted Riemann surface with Nuttall partition into sheets which is associated with a given pair of functions $f$, $f^2$, and it uses only the maximum principle for subharmonic functions. The connection of these methods and the results obtained with Stahl's methods and results of 1987–88 is discussed. Results of numerical experiments are presented.Bibliography: 109 titles.
Негізгі сөздер
Авторлар туралы
Sergey Suetin
Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences, Moscow
Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: suetin@mi-ras.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, no status
Әдебиет тізімі
- P. Amore, J. P. Boyd, F. M. Fernandez, “High order analysis of the limit cycle of the van der Pol oscillator”, J. Math. Phys., 59:1 (2018), 012702, 11 pp.
- C. M. Andersen, J. F. Geer, “Power series expansions for the frequency and period of the limit cycle of the van der Pol equation”, SIAM J. Appl. Math., 42:3 (1982), 678–693
- I. V. Andrianov, J. Awrejcewicz, Asymptotic methods for engineers, CRC Press, Boca Raton, 2024, 264 pp.
- А. И. Аптекарев, “Асимптотика аппроксимаций Эрмита–Паде для пары функций с точками ветвления”, Докл. РАН, 422:4 (2008), 443–445
- А. И. Аптекарев, В. И. Буслаев, А. Мартинес-Финкельштейн, С. П. Суетин, “Аппроксимации Паде, непрерывные дроби и ортогональные многочлены”, УМН, 66:6(402) (2011), 37–122
- A. I. Aptekarev, S. A. Denisov, M. L. Yattselev, Strong asymptotics of multiple orthogonal polynomials for Angelesco systems. Part I: Non-marginal directions, 2024, 48 pp.
- А. И. Аптекарев, С. Ю. Доброхотов, Д. Н. Туляков, А. В. Цветкова, “Асимптотики типа Планшереля–Ротаха для совместно ортогональных многочленов Эрмита и рекуррентные соотношения”, Изв. РАН. Сер. матем., 86:1 (2022), 36–97
- А. И. Аптекарев, В. А. Калягин, “Асимптотика корня $n$-й степени из полиномов совместной ортогональности и алгебраические функции”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 1986, 60, 18 с.
- А. И. Аптекарев, Г. Лопес Лагомасино, А. Мартинес-Финкельштейн, “О системах Никишина с дискретными компонентами и слабой асимптотике многочленов совместной ортогональности”, УМН, 72:3(435) (2017), 3–64
- А. И. Аптекарев, В. Г. Лысов, “Системы марковских функций, генерируемые графами, и асимптотика их аппроксимаций Эрмита–Паде”, Матем. сб., 201:2 (2010), 29–78
- А. И. Аптекарев, В. Г. Лысов, “Многоуровневая интерполяция системы Никишина и ограниченность матриц Якоби на бинарном дереве”, УМН, 76:4(460) (2021), 179–180
- А. И. Аптекарев, Д. Н. Туляков, “Абелев интеграл Наттолла на римановой поверхности кубического корня многочлена третьей степени”, Изв. РАН. Сер. матем., 80:6 (2016), 5–42
- A. I. Aptekarev, M. L. Yattselev, “Pade approximants for functions with branch points – strong asymptotics of Nuttall–Stahl polynomials”, Acta Math., 215:2 (2015), 217–280
- Н. У. Аракелян, “Об эффективном аналитическом продолжении степенных рядов”, Матем. сб., 124(166):1(5) (1984), 24–44
- Ф. Г. Авхадиев, И. Р. Каюмов, С. Р. Насыров, “Экстремальные проблемы в геометрической теории функций”, УМН, 78:2(470) (2023), 3–70
- G. A. Baker, Jr., “Singularity structure of the perturbation series for the ground-state energy of a many-fermion system”, Rev. Modern Phys., 43:4 (1971), 479–531
- Дж. Бейкер мл., П. Грейвс-Моррис, Аппроксимации Паде, Мир, М., 1986, 504 с.
- Д. Барриос Роланиа, Дж. С. Джеронимо, Г. Лопес Лагомасино, “Рекуррентные соотношения высших порядков, аппроксимации Эрмита–Паде и системы Никишина”, Матем. сб., 209:3 (2018), 102–137
- J. Borcea, R. Bogvad, B. Shapiro, “On rational approximation of algebraic functions”, Adv. Math., 204:2 (2006), 448–480
- J. P. Boyd, Chebyshev and Fourier spectral methods, 2nd rev. ed., Dover Publications, Inc., Mineola, NY, 2001, xvi+668 pp.
- Л. С. Брындин, Б. В. Семисалов, В. А. Беляев, В. П. Шапеев, “Численный анализ разрушения одномерного течения полимерной жидкости с фронтом”, Журн. вычисл. матем. и матем. физ., 64:1 (2024), 162–175
- В. И. Буслаев, “О сходимости $m$-точечных аппроксимаций Паде набора многозначных аналитических функций”, Матем. сб., 206:2 (2015), 5–30
- В. И. Буслаев, “Необходимые и достаточные условия продолжимости функции до функции Шура”, Матем. сб., 211:12 (2020), 3–48
- В. И. Буслаев, С. П. Суетин, “О задачах равновесия, связанных с распределением нулей полиномов Эрмита–Паде”, Современные проблемы математики, механики и математической физики, Сборник статей, Труды МИАН, 290, МАИК “Наука/Интерпериодика”, М., 2015, 272–279
- Е. М. Чирка, “Потенциалы на компактной римановой поверхности”, Комплексный анализ, математическая физика и приложения, Сборник статей, Труды МИАН, 301, МАИК “Наука/Интерпериодика”, М., 2018, 287–319
- Е. М. Чирка, “Равновесные меры на компактной римановой поверхности”, Математическая физика и приложения, Сборник статей. К 95-летию со дня рождения академика Василия Сергеевича Владимирова, Труды МИАН, 306, МИАН, М., 2019, 313–351
- Е. М. Чирка, “Емкости на компактной римановой поверхности”, Труды МИАН, 311, Анализ и математическая физика (2020), 41–83
- M. B. Dadfar, J. Geer, C. M. Andersen, “Perturbation analysis of the limit cycle of the free van der Pol equation”, SIAM J. Appl. Math., 44:5 (1984), 881–895
- P. Deift, Orthogonal polynomials and random matrices: a Riemann–Hilbert approach, Courant Lect. Notes Math., 3, Courant Inst. Math. Sci., New York; Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2000, viii+273 pp.
- E. O. Dobrolyubov, N. R. Ikonomov, L. A. Knizhnerman, S. P. Suetin, Rational Hermite–Pade approximants vs Pade approximants. Numerical results, 2023, 53 pp.
- E. O. Dobrolyubov, I. V. Polyakov, D. V. Millionshchikov, S. V. Krasnoshchekov, “Vibrational resonance phenomena of the OCS isotopologues studied by resummation of high-order Rayleigh–Schrödinger perturbation theory”, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 316 (2024), 108909, 13 pp.
- В. Н. Дубинин, “О гриновой энергии дискретного заряда на концентрических окружностях”, Изв. РАН. Сер. матем., 87:2 (2023), 69–88
- M. Fasondini, N. Hale, R. Spoerer, J. A. C. Weideman, “Quadratic Pade approximation: numerical aspects and applications”, Компьютерные исследования и моделирование, 11:6 (2019), 1017–1031
- А. А. Гончар, “О скорости рациональной аппроксимации некоторых аналитических функций”, Матем. сб., 105(147):2 (1978), 147–163
- А. А. Гончар, “5.6. Рациональная аппроксимация аналитических функций”, Исследования по линейным операторам и теории функций, 99 нерешенных задач линейного и комплексного анализа, Зап. науч. сем. ЛОМИ, 81, Изд-во “Наука”, Ленинград. отд., Л., 1978, 182–185
- A. A. Gonchar, “Rational approximation of analytic functions”, Linear and complex analysis problem book, Lecture Notes in Math., 1043, Springer-Verlag, Berlin, 1984, 471–474
- А. А. Гончар, “Рациональные аппроксимации аналитических функций”, Proceedings of the international congress of mathematicians (Berkeley, CA, 1986), т. 1, 2, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 1987, 739–748
- А. А. Гончар, “Рациональные аппроксимации аналитических функций”, Совр. пробл. матем., 1, МИАН, М., 2003, 83–106
- А. А. Гончар, Е. А. Рахманов, “О сходимости совместных аппроксимаций Паде для систем функций марковского типа”, Теория чисел, математический анализ и их приложения, Сборник статей. Посвящается академику Ивану Матвеевичу Виноградову к его девяностолетию, Тр. МИАН СССР, 157, 1981, 31–48
- А. А. Гончар, Е. А. Рахманов, “Равновесные распределения и скорость рациональной аппроксимации аналитических функций”, Матем. сб., 134(176):3(11) (1987), 306–352
- А. А. Гончар, Е. А. Рахманов, В. Н. Сорокин, “Об аппроксимациях Эрмита–Паде для систем функций марковского типа”, Матем. сб., 188:5 (1997), 33–58
- А. А. Гончар, Е. А. Рахманов, С. П. Суетин, “Аппроксимации Паде–Чебышeва для многозначных аналитических функций, вариация равновесной энергии и $S$-свойство стационарных компактов”, УМН, 66:6(402) (2011), 3–36
- А. А. Гончар, С. П. Суетин, “Об аппроксимациях Паде мероморфных функций марковского типа”, Совр. пробл. матем., 5, МИАН, М., 2004, 3–67
- P. Henrici, “An algorithm for analytic continuation”, SIAM J. Numer. Anal., 3:1 (1966), 67–78
- Н. Р. Икономов, С. П. Суетин, “Скалярная задача равновесия и предельное распределение нулей полиномов Эрмита–Паде II типа”, Труды МИАН, 309, Современные проблемы математической и теоретической физики (2020), 174–197
- Н. Р. Икономов, С. П. Суетин, “Алгоритм Висковатова для полиномов Эрмита–Паде”, Матем. сб., 212:9 (2021), 94–118
- Н. Р. Икономов, С. П. Суетин, “Структура наттолловского разбиения для некоторого класса четырехлистных римановых поверхностей”, Тр. ММО, 83, № 1, МЦНМО, М., 2022, 37–61
- A. Katz, “The analytic structure of many-body perturbation theory”, Nuclear Phys., 29 (1962), 353–372
- А. В. Комлов, “Полиномиальная $m$-система Эрмита–Паде для мероморфных функций на компактной римановой поверхности”, Матем. сб., 212:12 (2021), 40–76
- А. В. Комлов, Р. В. Пальвелев, “Нули дискриминантов, построенных по полиномам Эрмита–Паде алгебраической функции, и их связь с точками ветвления”, Матем. сб., 215:12 (2024), 56–88
- А. В. Комлов, Р. В. Пальвелев, С. П. Суетин, Е. М. Чирка, “Аппроксимации Эрмита–Паде для мероморфных функций на компактной римановой поверхности”, УМН, 72:4(436) (2017), 95–130
- Н. С. Ландкоф, Основы современной теории потенциала, Наука, М., 1966, 515 с.
- А. Лопес-Гарсиа, Э. Минья-Диас, “Системы Никишина на звездных множествах: алгебраические свойства и слабая асимптотика соответствующих совместно ортогональных многочленов”, Матем. сб., 209:7 (2018), 139–177
- G. Lopez Lagomasino, S. Medina Peralta, J. Szmigielski, “Mixed type Hermite–Pade approximation inspired by the Degasperis–Procesi equation”, Adv. Math., 349 (2019), 813–838
- Г. Лопес Лагомасино, В. Ван Ассе, “Метод задачи Римана–Гильберта в применении к системе Никишина”, Матем. сб., 209:7 (2018), 106–138
- В. Г. Лысов, “Аппроксимации Эрмита–Паде смешанного типа для системы Никишина”, Труды МИАН, 311, Анализ и математическая физика (2020), 213–227
- В. Г. Лысов, “Распределение нулей многочленов совместной дискретной ортогональности в случае Анжелеско”, УМН, 79:6(480) (2024), 165–166
- А. Ф. Магнус, Ж. Менге, “Сильная асимптотика наилучших рациональных аппроксимаций экспоненты на конечном отрезке”, Матем. сб., 215:12 (2024), 89–147
- A. Martinez-Finkelshtein, E. A. Rakhmanov, “Do orthogonal polynomials dream of symmetric curves?”, Found. Comput. Math., 16:6 (2016), 1697–1736
- А. Мартинес-Финкельштейн, Е. А. Рахманов, С. П. Суетин, “Вариация равновесной энергии и $S$-свойство стационарного компакта”, Матем. сб., 202:12 (2011), 113–136
- A. Martinez-Finkelshtein, E. A. Rakhmanov, S. P. Suetin, “Asymptotics of type I Hermite–Pade polynomials for semiclassical functions”, Modern trends in constructive function theory, Contemp. Math., 661, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2016, 199–228
- T. Mano, T. Tsuda, “Hermite–Pade approximation, isomonodromic deformation and hypergeometric integral”, Math. Z., 285:1-2 (2017), 397–431
- Е. М. Никишин, “Об асимптотике линейных форм для совместных аппроксимаций Паде”, Изв. вузов. Матем., 1986, № 2, 33–41
- Е. М. Никишин, В. Н. Сорокин, Рациональные аппроксимации и ортогональность, Наука, М., 1988, 256 с.
- J. Nuttall, “Asymptotics of diagonal Hermite–Pade polynomials”, J. Approx. Theory, 42:4 (1984), 299–386
- J. Nuttall, “Asymptotics of generalized Jacobi polynomials”, Constr. Approx., 2:1 (1986), 59–77
- J. Nuttall, S. R. Singh, “Orthogonal polynomials and Pade approximants associated with a system of arcs”, J. Approx. Theory, 21:1 (1977), 1–42
- G. Pereira, A. E. Johnson, Y. Bilodid, E. Fridman, D. Kotlyar, “Applying the Serpent-DYN3D code sequence for the decay heat analysis of metallic fuel sodium fast reactor”, Ann. Nuclear Energy, 125 (2019), 291–306
- Е. А. Перевозникова, Е. А. Рахманов, Вариация равновесной энергии и $S$-свойство компактов минимальной емкости, Рукопись, 1994
- M. Potier-Ferry, “Asymptotic numerical method for hyperelasticity and elastoplasticity: a review”, Proc. R. Soc. A, 480:2285 (2024), 20230714, 39 pp.
- M. Pusa, “Rational approximations to the matrix exponential in burnup calculations”, Nucl. Sci. Eng., 169:2 (2011), 155–167
- E. A. Rakhmanov, “Orthogonal polynomials and $S$-curves”, Recent advances in orthogonal polynomials, special functions and their applications (Univ. Carlos III de Madrid, Leganes, 2011), Contemp. Math., 578, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2012, 195–239
- Е. А. Рахманов, “Теорема Гончара–Шталя o $rho^2$ и связанные с ней направления исследований по рациональным аппроксимациям аналитических функций”, Матем. сб., 207:9 (2016), 57–90
- Е. А. Рахманов, “Распределение нулей полиномов Эрмита–Паде в случае Анжелеско”, УМН, 73:3(441) (2018), 89–156
- Е. А. Рахманов, С. П. Суетин, “Распределение нулей полиномов Эрмита–Паде для пары функций, образующей систему Никишина”, Матем. сб., 204:9 (2013), 115–160
- Е. А. Рахманов, С. П. Суетин, “Аппроксимации Чебышeва–Паде для многозначных функций”, Тр. ММО, 83, № 2, МЦНМО, М., 2022, 319–344
- E. B. Saff, V. Totik, Logarithmic potentials with external fields, Appendix B by T. Bloom, Grundlehren Math. Wiss., 316, Springer-Verlag, Berlin, 1997, xvi+505 pp.
- A. V. Sergeev, D. Z. Goodson, “Summation of asymptotic expansions of multiple-valued functions using algebraic approximants: application to anharmonic oscillators”, J. Phys. A, 31:18 (1998), 4301–4317
- R. E. Shafer, “On quadratic approximation”, SIAM J. Numer. Anal., 11:2 (1974), 447–460
- С. Л. Скороходов, Д. В. Христофоров, “Вычисление точек ветвления собственных значений, соответствующих волновым сфероидальным функциям”, Журн. вычисл. матем. и матем. физ., 46:7 (2006), 1195–1210
- В. Н. Сорокин, “Аппроксимации Эрмита–Паде функции Вейля и ее производной для дискретных мер”, Матем. сб., 211:10 (2020), 139–156
- H. Stahl, “A note on three conjectures by Gonchar on rational approximation”, J. Approx. Theory, 50:1 (1987), 3–7
- H. Stahl, “Three different approaches to a proof of convergence for Pade approximants”, Rational approximation and applications in mathematics and physics (Łancut, 1985), Lecture Notes in Math., 1237, Springer-Verlag, Berlin, 1987, 79–124
- H. Stahl, “Asymptotics of Hermite–Pade polynomials and related convergence results – a summary of results”, Nonlinear numerical methods and rational approximation (Wilrijk, 1987), Math. Appl., 43, D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1988, 23–53
- H. Stahl, “The convergence of Pade approximants to functions with branch points”, J. Approx. Theory, 91:2 (1997), 139–204
- H. Stahl, “A potential-theoretic problem connected with complex orthogonality”, Recent trends in orthogonal polynomials and approximation theory, Contemp. Math., 507, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2010, 255–285
- H. R. Stahl, Sets of minimal capacity and extremal domains, 2012, 112 pp.
- С. П. Суетин, “Численный анализ некоторых характеристик предельного цикла свободного уравнения Ван дер Поля”, Совр. пробл. матем., 14, МИАН, М., 2010, 3–57
- С. П. Суетин, “Распределение нулей полиномов Паде и аналитическое продолжение”, УМН, 70:5(425) (2015), 121–174
- С. П. Суетин, “О новом подходе к задаче о распределении нулей полиномов Эрмита–Паде для системы Никишина”, Комплексный анализ, математическая физика и приложения, Сборник статей, Труды МИАН, 301, МАИК “Наука/Интерпериодика”, М., 2018, 259–275
- С. П. Суетин, “О распределении нулей полиномов Эрмита–Паде для комплексной системы Никишина”, УМН, 73:2(440) (2018), 183–184
- С. П. Суетин, “Об одном примере системы Никишина”, Матем. заметки, 104:6 (2018), 918–929
- S. P. Suetin, Hermite–Pade polynomials and analytic continuation: new approach and some results, 2018, 63 с.
- С. П. Суетин, “О существовании трехлистной поверхности Наттолла в некотором классе бесконечнозначных аналитических функций”, УМН, 74:2(446) (2019), 187–188
- С. П. Суетин, “Об эквивалентности скалярной и векторной задач равновесия для пары функций, образующей систему Никишина”, Матем. заметки, 106:6 (2019), 904–916
- С. П. Суетин, “Об интерполяционных свойствах полиномов Эрмита–Паде”, УМН, 76:3(459) (2021), 183–184
- S. P. Suetin, Maximum principle and asymptotic properties of Hermite–Pade polynomials, 2021, 13 pp.
- С. П. Суетин, “Асимптотические свойства полиномов Эрмита–Паде и точки Каца”, УМН, 77:6(468) (2022), 203–204
- С. П. Суетин, “Прямое доказательство теоремы Шталя для некоторого класса алгебраических функций”, Матем. сб., 213:11 (2022), 102–117
- С. П. Суетин, “Некоторые алгебраические свойства полиномов Эрмита–Паде”, Матем. заметки, 113:3 (2023), 448–452
- С. П. Суетин, “О сходимости рациональных аппроксимаций Эрмита–Паде”, УМН, 78:5(473) (2023), 185–186
- С. П. Суетин, “Принцип максимума и асимптотические свойства многочленов Эрмита–Паде”, УМН, 79:3(477) (2024), 181–182
- L. N. Trefethen, “Numerical analytic continuation”, Jpn. J. Ind. Appl. Math., 40:3 (2023), 1587–1636
- A. Trias, “The holomorphic embedding load flow method”, 2012 IEEE power and energy society general meeting (San Diego, CA, 2012), IEEE, 2012, 1–8
- A. Trias, “HELM: The holomorphic embedding load-flow method. Foundations and implementations”, Found. Trends Electr. Energy Syst., 3:3-4 (2018), 140–370
- W. Van Assche, “Pade and Hermite–Pade approximation and orthogonality”, Surv. Approx. Theory, 2006, no. 2, 61–91
- M. Van Dyke, “Computer-extended series – can we tame them?”, Trans. Inst. Eng., Aust., Mech. Eng., 8:4 (1983), 218–224
- M. Van Dyke, “Is computer extension of series a part of CFD?”, Proceedings of the ninth GAMM-conference on numerical methods in fluid mechanics (Lausanne, 1991), Notes Numer. Fluid Mech., 35, Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1992, 24–31
- Yidan Xue, S. L. Waters, L. N. Trefethen, “Computation of two-dimensional Stokes flows via lightning and AAA rational approximation”, SIAM J. Sci. Comput., 46:2 (2024), A1214–A1234
Қосымша файлдар
