<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Appl. Math. Stat.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Appl. Math. Stat.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2297-4687</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2017.00021</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Applied Mathematics and Statistics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Construction of Scaling Partitions of Unity</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Christensen</surname> <given-names>Ole</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="author-notes" rid="fn001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/283759/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Goh</surname> <given-names>Say Song</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/287500/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Technical University of Denmark</institution>, <addr-line>Lyngby</addr-line>, <country>Denmark</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Department of Mathematics, National University of Singapore</institution>, <addr-line>Singapore</addr-line>, <country>Singapore</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Frank Filbir, Helmholtz Zentrum M&#x000FC;nchen (HZ), Germany</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Nada Sissouno, Technische Universit&#x000E4;t M&#x000FC;nchen, Germany; Hyenkyun Woo, Korea University of Technology and Education, South Korea; Ralf Hielscher, Technische Universit&#x000E4;t Chemnitz, Germany</p></fn>
<fn fn-type="corresp" id="fn001"><p>&#x0002A;Correspondence: Ole Christensen <email>ochr&#x00040;dtu.dk</email></p></fn>
<fn fn-type="other" id="fn002"><p>This article was submitted to Mathematics of Computation and Data Science, a section of the journal Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</p></fn></author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>03</day>
<month>11</month>
<year>2017</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2017</year>
</pub-date>
<volume>3</volume>
<elocation-id>21</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>26</day>
<month>06</month>
<year>2017</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>18</day>
<month>10</month>
<year>2017</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2017 Christensen and Goh.</copyright-statement>
<copyright-year>2017</copyright-year>
<copyright-holder>Christensen and Goh</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract>
<p>Partitions of unity in &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> formed by (matrix) scales of a fixed function appear in many parts of harmonic analysis, e.g., wavelet analysis and the analysis of Triebel-Lizorkin spaces. We give a simple characterization of the functions and matrices yielding such a partition of unity. For expanding matrices, the characterization leads to easy ways of constructing appropriate functions with attractive properties like high regularity and small support. We also discuss a class of integral transforms that map functions having the partition of unity property to functions with the same property. The one-dimensional version of the transform allows a direct definition of a class of nonuniform splines with properties that are parallel to those of the classical B-splines. The results are illustrated with the construction of dual pairs of wavelet frames.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>partition of unity</kwd>
<kwd>splines</kwd>
<kwd>wavelet frames</kwd>
<kwd>dual frames</kwd>
<kwd>integral transforms</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="1"/>
<table-count count="0"/>
<equation-count count="62"/>
<ref-count count="14"/>
<page-count count="8"/>
<word-count count="4642"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1. Introduction</title>
<p>A function <italic>g</italic> : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102; is said to have the (<italic>scaling</italic>) <italic>partition of unity property</italic> with respect to a real invertible <italic>d</italic> &#x000D7; <italic>d</italic> matrix <inline-formula><mml:math id="M1"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1.1)</label><mml:math id="M2"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Partitions of unity of this form appear in several parts of analysis, e.g., wavelet analysis and the theory for Triebel-Lizorkin spaces, and the question of how to construct them has attracted some attention. In particular, this issue comes up in connection with the analysis of tight wavelet frames in <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] and the more general case of dual wavelet frame pairs [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>].</p>
<p>In this paper we will give a surprisingly simple characterization of the scaling partition of unity property. In the special case where <inline-formula><mml:math id="M3"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an expanding matrix, i.e., a real matrix with all its eigenvalues having absolute value strictly greater than one, the characterization leads to easy ways of constructing appropriate functions <italic>g</italic> with attractive properties like high regularity and small support. Under certain conditions, nonnegativity of the function <italic>g</italic> can be guaranteed. We also discuss a class of integral transforms that can be used to generate functions with the partition of unity property. The one-dimensional version of the transform leads in a natural fashion to a definition of a recursively given family of nonuniform splines. These splines have some similarities with the classical B-splines: their regularity and support grow with the order, and they satisfy the de Boor recursion formula [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>]. However, there are also differences: all the splines have support within [&#x02212;1, 1], and they satisfy a scaling partition of unity condition instead of the translation partition of unity condition. Finally, the key results are applied to the construction of dual pairs of wavelet frames.</p>
<p>The paper is organized as follows. In section 2, we characterize the scaling partition of unity condition and provide explicit and easily verifiable sufficient conditions in the case where <inline-formula><mml:math id="M4"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an expanding matrix. Section 3 deals with the above mentioned one-dimensional integral transform and its lifting to higher dimensions. Finally, section 4 applies the results to obtain easy constructions of wavelet frames in <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) and their associated dual frames.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2. Characterization of the partition of unity property</title>
<p>We first establish a characterization of the scaling partition of unity property. Despite its simplicity we have not been able to find it stated in the literature.</p>
<p><bold>Theorem 2.1</bold>. <italic>Consider a function g</italic> : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102; <italic>and any real invertible d</italic> &#x000D7; <italic>d matrix</italic> <inline-formula><mml:math id="M5"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <italic>Then the following hold:</italic>
<list list-type="roman-lower">
<list-item><p><italic>Assume that the infinite series</italic> <inline-formula><mml:math id="M6"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>is convergent for all</italic> &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}. <italic>Then there is a function</italic> &#x003C6; : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102; <italic>such that</italic>
<disp-formula id="E2"><label>(2.1)</label><mml:math id="M7"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p><italic>On the other hand, take any function</italic> &#x003C6; : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102; <italic>such that (2.1) holds. Then, fixing any</italic> &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}, <italic>the series</italic> <inline-formula><mml:math id="M8"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>is convergent if and only if the two limits</italic> <inline-formula><mml:math id="M9"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>exist</italic>.</p></list-item>
<list-item><p><italic>Take again any function</italic> &#x003C6; : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102; <italic>such that (2.1) holds. Then the partition of unity condition (1.1) holds if and only if the two limits</italic> <inline-formula><mml:math id="M10"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>exist and</italic>
<disp-formula id="E3"><mml:math id="M11"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>lim</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>lim</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<italic>for all</italic> &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}.</p></list-item>
</list></p>
<p><bold>Proof</bold>. For the proof of (i), assume that the infinite series <inline-formula><mml:math id="M12"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is convergent for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}. Then</p>
<disp-formula id="E4"><mml:math id="M13"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Taking now <inline-formula><mml:math id="M14"><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>\</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> yields the result. For the proof of (ii), by direct calculation and for any <italic>M, N</italic> &#x02208; &#x02115;,</p>
<disp-formula id="E5"><mml:math id="M15"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>g</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Then (ii) follows immediately; and (iii) is a consequence of (ii).&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>Note that the function &#x003C6; satisfying (2.1) for a given function <italic>g</italic> is not unique. In the sequel &#x003C6; will denote <italic>any</italic> such function, not necessarily the one constructed in the proof of Theorem 2.1.</p>
<p>Via Theorem 2.1, we can now show that any expanding matrix <inline-formula><mml:math id="M16"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> leads to the partition of unity property for a large class of functions <italic>g</italic>. The following result and its proof hold whenever ||&#x000B7;|| denotes an arbitrary norm on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>.</p>
<p><bold>Proposition 2.2</bold> <italic>Let</italic> <inline-formula><mml:math id="M17"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>be any expanding d</italic> &#x000D7; <italic>d matrix, and consider any function</italic> &#x003C6; : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102; <italic>which is continuous at</italic> &#x003B3; &#x0003D; 0 <italic>and satisfies the conditions that</italic> &#x003C6;(0) &#x0003D; 1 <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M18"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> <italic>Then the function</italic> <inline-formula><mml:math id="M19"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>satisfies the partition of unity condition (1.1)</italic>.</p>
<p><bold>Proof</bold>. By Lemma 5.2 in Hernandez et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>], a matrix <inline-formula><mml:math id="M20"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is expanding if and only if there exist constants <italic>C</italic> &#x02208; (0, 1] and &#x003B1; &#x0003E; 1 such that</p>
<disp-formula id="E6"><label>(2.2)</label><mml:math id="M21"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> and <italic>N</italic> &#x02208; &#x02115; &#x0222A; {0}. Thus, the assumption <inline-formula><mml:math id="M22"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> immediately implies that <inline-formula><mml:math id="M23"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}. Replacing &#x003B3; by <inline-formula><mml:math id="M24"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the inequality (2.2) shows that <inline-formula><mml:math id="M25"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> and <italic>N</italic> &#x02208; &#x02115; &#x0222A; {0}; thus the assumptions imply that <inline-formula><mml:math id="M26"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> The result now follows from Theorem 2.1.&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p><bold>Example 2.3</bold> We first give an example of a partition of unity based on a diagonal matrix, and then a construction that works for arbitrary expanding matrices.</p>
<p>(i) Consider an even, continuous and nonnegative function <italic>k</italic> : &#x0211D; &#x02192; &#x0211D; such that <inline-formula><mml:math id="M27"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Then the function</p>
<disp-formula id="E7"><mml:math id="M28"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>satisfies the conditions in Proposition 2.2. Thus, for any <italic>a</italic> &#x0003E; 1, the function</p>
<disp-formula id="E8"><mml:math id="M29"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>satisfies the partition of unity condition <inline-formula><mml:math id="M30"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>\</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Clearly, <italic>g</italic> &#x02208; <italic>C</italic><sup>1</sup>(&#x0211D;). Note that for any choice of a norm ||&#x000B7;|| on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>, the function <italic>g</italic> can be lifted to a radial function <inline-formula><mml:math id="M31"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> by defining <inline-formula><mml:math id="M32"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></inline-formula> the function <inline-formula><mml:math id="M33"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> satisfies the partition of unity condition with respect to the <italic>d</italic> &#x000D7; <italic>d</italic> diagonal matrix <inline-formula><mml:math id="M34"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula></p>
<p>(ii) Let ||&#x000B7;|| be the Euclidean norm on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>. The function &#x003C6;(&#x003B3;) : &#x0003D; <italic>e</italic><sup>&#x02212;||&#x003B3;||<sup>2</sup></sup>, &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>, satisfies the conditions in Proposition 2.2. Thus, for any expanding <italic>d</italic> &#x000D7; <italic>d</italic> matrix <inline-formula><mml:math id="M35"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> the function</p>
<disp-formula id="E9"><mml:math id="M36"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>satisfies the partition of unity condition (1.1). Clearly, <italic>g</italic> &#x02208; <italic>C</italic><sup>&#x0221E;</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>).&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>Proposition 2.2 makes it easy to construct partitions of unity for arbitrary expanding matrices <inline-formula><mml:math id="M37"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Furthermore, several properties of the generating function <italic>g</italic> can be controlled directly in terms of the function &#x003C6;, e.g., regularity and support. We now prove that nonnegativity of <italic>g</italic> can also be guaranteed by choosing &#x003C6; to be a radial function with respect to a given norm ||&#x000B7;|| on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>:</p>
<p><bold>Proposition 2.4</bold>. <italic>Let</italic> ||&#x000B7;|| <italic>be an arbitrary norm on</italic> &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> <italic>and consider an expanding d</italic> &#x000D7; <italic>d matrix</italic> <inline-formula><mml:math id="M38"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula><mml:math id="M39"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> <italic>for all</italic> &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>. <italic>Let r</italic> :[0, &#x0221E;) &#x02192; &#x0211D; <italic>denote a continuous decreasing function such that r</italic>(0) &#x0003D; 1 <italic>and r</italic>(<italic>s</italic>) &#x02192; 0 <italic>as s</italic> &#x02192; &#x0221E;. <italic>Letting</italic> &#x003C6;(&#x003B3;) : &#x0003D; <italic>r</italic>(||&#x003B3;||), &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>, <italic>the function</italic> <inline-formula><mml:math id="M40"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>has the following properties:</italic>
<list list-type="roman-lower">
<list-item><p><italic>g</italic> &#x02265; 0.</p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M41"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>\</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula></p></list-item>
<list-item><p><italic>There exists a constant C</italic> &#x0003E; 0 <italic>such that</italic>
<disp-formula id="E10"><label>(2.3)</label><mml:math id="M42"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
</list></p>
<p><bold>Proof</bold>. Since the function <italic>r</italic> is decreasing, (i) follows immediately from the assumption that <inline-formula><mml:math id="M43"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>. The partition of unity (ii) follows from Proposition 2.2, so we only need to prove (iii). In order to do so, the nonnegativity of <italic>g</italic> and (ii) imply that <inline-formula><mml:math id="M44"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> for every <italic>j</italic> &#x02208; &#x02124; and all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}; thus, <inline-formula><mml:math id="M45"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula></p>
<p>In order to prove the lower bound in (2.3), let &#x003B7; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}. Then by (ii), there exists <italic>j</italic><sub>&#x003B7;</sub> &#x02208; &#x02124; such that <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Thus, we can choose an open set <italic>I</italic><sub>&#x003B7;</sub> containing &#x003B7; such that <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; <italic>I</italic><sub>&#x003B7;</sub>. Letting <italic>B</italic>(0, 1) denote the closed unit ball in &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> with respect to the norm ||&#x000B7;||, the open sets <italic>I</italic><sub>&#x003B7;</sub>, &#x003B7; &#x02208; <italic>B</italic>(0, 1), form a cover of <italic>B</italic>(0, 1); thus, we can select a finite subcover, i.e., <italic>B</italic>(0, 1) &#x02282; <italic>I</italic><sub>&#x003B7;<sub>1</sub></sub> &#x0222A; <italic>I</italic><sub>&#x003B7;<sub>2</sub></sub> &#x0222A; &#x022EF; &#x0222A; <italic>I</italic><sub>&#x003B7;<sub><italic>n</italic></sub></sub> for some &#x003B7;<sub>1</sub>, &#x02026;, &#x003B7;<sub><italic>n</italic></sub> &#x02208; <italic>B</italic>(0, 1). It follows that for any &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> with ||&#x003B3;|| &#x02264; 1, &#x003B3; must lie in <italic>I</italic><sub>&#x003B7;<sub>&#x02113;</sub></sub> for some &#x02113; &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>}; thus,</p>
<disp-formula id="E11"><mml:math id="M48"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>min</mml:mi><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>This proves the lower bound in (2.3) for &#x003B3; belonging to the closed unit ball in &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>. Taking now an arbitrary &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}, the argument in the proof of Proposition 2.2 shows that there exists <italic>N</italic> &#x02208; &#x02115; such that <inline-formula><mml:math id="M49"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></inline-formula> thus, by a change of variable,</p>
<disp-formula id="E12"><mml:math id="M50"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>min</mml:mi><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003F5;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>This completes the proof.&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>The condition <inline-formula><mml:math id="M51"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> is clearly necessary for the nonnegativity of <inline-formula><mml:math id="M52"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> whenever &#x003C6; is a function of the type considered in Proposition 2.4. Note that the condition does not follow from <inline-formula><mml:math id="M53"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> being expanding, as we shall see in the example below.</p>
<p><bold>Example 2.5</bold> Take ||&#x000B7;|| to be the Euclidean norm on &#x0211D;<sup>2</sup> and let <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> The eigenvalues are <inline-formula><mml:math id="M55"><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> so <inline-formula><mml:math id="M56"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is indeed expanding. However <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> so the condition <inline-formula><mml:math id="M58"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> is clearly violated.&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3. An integral transform preserving partitions of unity</title>
<p>In this section, we consider certain integral transforms that map a function <italic>g</italic> having the scaling partition of unity property to another function with the same property. We first discuss the transform on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> and then specialize to the one-dimensional case, where explicit calculations are much easier. It turns out that the one-dimensional case leads to a definition of a class of splines in a natural way.</p>
<sec>
<title>3.1. The integral transform on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup></title>
<p>Fix a measurable function <italic>g</italic> : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102; and consider formally the integral operator <italic>K</italic><sub><italic>g</italic></sub> that maps a function <italic>f</italic> : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102; to</p>
<disp-formula id="E13"><label>(3.1)</label><mml:math id="M59"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where ||&#x000B7;|| is an arbitrary norm on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>. The set of functions <italic>f</italic> for which the transform is well-defined clearly depends on the choice of the function <italic>g</italic>. Typically, we assume that <italic>g</italic> is supported on an annulus</p>
<disp-formula id="E14"><mml:math id="M60"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for some <italic>R</italic><sub>2</sub> &#x0003E; <italic>R</italic><sub>1</sub> &#x0003E; 0. For example, if a function <italic>f</italic> &#x02208; <italic>L</italic><sup>1</sup>(&#x0211D;) has support in an annulus <italic>a</italic>(<italic>R</italic><sub>1</sub>, <italic>R</italic><sub>2</sub>) and <italic>g</italic> is a bounded function with support in an annulus <italic>a</italic>(<italic>R</italic><sub>3</sub>, <italic>R</italic><sub>4</sub>), then <italic>h</italic> is well-defined and supported on the annulus <italic>a</italic>(<italic>R</italic><sub>3</sub><italic>R</italic><sub>1</sub>, <italic>R</italic><sub>4</sub><italic>R</italic><sub>2</sub>).</p>
<p>The following proposition describes a case where the integral transform is well-defined for all <italic>f</italic> &#x02208; <italic>L</italic><sup>1</sup>(&#x0211D;) and generates a family of partitions of unity.</p>
<p><bold>Proposition 3.1</bold> <italic>Let g</italic> : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x02102;, <italic>and consider a real invertible d</italic> &#x000D7; <italic>d matrix</italic> <inline-formula><mml:math id="M61"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>such that</italic></p>
<disp-formula id="E15"><mml:math id="M62"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>g</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>and there exists a constant C</italic> &#x0003E; 0 <italic>for which</italic></p>
<disp-formula id="E16"><mml:math id="M63"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Then the integral transform K<sub>g</sub> in (3.1) is well-defined for every f</italic> &#x02208; <italic>L</italic><sup>1</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>), <italic>and</italic></p>
<disp-formula id="E17"><mml:math id="M64"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>h</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>In particular, if f &#x02208; L<sup>1</sup>(&#x0211D;<sup>d</sup>) is chosen such that <inline-formula><mml:math id="M65"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> then the function h has the scaling partition of unity property with respect to the matrix <inline-formula><mml:math id="M66"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> If the function g is nonnegative, then the transform K<sub>g</sub> maps nonnegative functions f to nonnegative functions h &#x0003D; K<sub>g</sub>f</italic>.</p>
<p><bold>Proof</bold>. The assumptions imply that <italic>g</italic> is bounded, so it is clear that the integral in (3.1) is well-defined for every &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> whenever <italic>f</italic> &#x02208; <italic>L</italic><sup>1</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>). Fixing any &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0},</p>
<disp-formula id="E18"><mml:math id="M67"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>thus, by Lebesgue&#x00027;s dominated convergence theorem,</p>
<disp-formula id="E19"><mml:math id="M68"><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>h</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>g</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math></disp-formula>
<p>The rest of the proof is clear. &#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>A similar but more general result can be obtained by replacing the expression <inline-formula><mml:math id="M69"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in (3.1) by a function <italic>g</italic>(<italic>t</italic>, &#x003B3;) that yields a partition of unity in the second variable. We leave the exact formulation to the interested reader.</p>
</sec>
<sec>
<title>3.2. An example of the integral transform on &#x0211D; and a class of splines</title>
<p>In this subsection, we will study the one-dimensional version of the integral transform in (3.1). We will fix a constant <italic>c</italic> &#x02208; (0, 1), and consider the set</p>
<disp-formula id="E20"><mml:math id="M70"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Furthermore, we will fix <italic>g</italic>: &#x0003D; &#x003C7;<sub><italic>S</italic></sub>. Then the integral transform <italic>K</italic><sub><italic>g</italic></sub> in (3.1), which we denote simply as <italic>K</italic> here, takes the form</p>
<disp-formula id="E21"><label>(3.2)</label><mml:math id="M71"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Note that for any fixed &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;,</p>
<disp-formula id="E22"><mml:math id="M72"><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x021D4;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x021D4;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>thus,</p>
<disp-formula id="E23"><label>(3.3)</label><mml:math id="M73"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>In particular, the integral in (3.3) is well-defined for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D; whenever <inline-formula><mml:math id="M74"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">loc</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> We leave the short proof of the following result to the reader.</p>
<p><bold>Lemma 3.2</bold> <italic>For any <inline-formula><mml:math id="M75"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">loc</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> the function h</italic> &#x0003D; <italic>Kf is even; and if f is an even function, then for</italic> &#x003B3; &#x0003E; 0,</p>
<disp-formula id="E24"><mml:math id="M76"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>The main merits of the transform <italic>K</italic> are that it increases the regularity of <italic>f</italic> and that the resulting function <italic>h</italic> = <italic>Kf</italic> satisfies the scaling partition of unity property under some weak conditions on <italic>f</italic>:</p>
<p><bold>Proposition 3.3</bold> <italic>Let <inline-formula><mml:math id="M77"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">loc</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and consider the integral transform h &#x0003D; Kf in (3.2). Then the following hold</italic>:</p>
<list list-type="roman-lower">
<list-item><p><italic>If f</italic> &#x02208; <italic>L</italic><sup>1</sup>(&#x0211D;), <italic>then</italic>
<disp-formula id="E25"><mml:math id="M78"><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>h</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p><italic>If f</italic> &#x02208; <italic>C<sup>k</sup></italic>(&#x0211D;) <italic>for some k</italic> &#x02208; &#x02115; &#x0222A; {0} <italic>and f is supported away from the origin, then h</italic> &#x02208; <italic>C</italic><sup><italic>k</italic> &#x0002B; 1</sup>(&#x0211D;).</p></list-item>
</list>
<p><bold>Proof</bold>. As (i) clearly follows from Proposition 3.1, we only have to prove (ii). Letting <inline-formula><mml:math id="M79"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> it follows from (3.3) that</p>
<disp-formula id="E26"><mml:math id="M80"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>For &#x003B3; &#x0003E; 0, the function <italic>h</italic> is obviously differentiable, and</p>
<disp-formula id="E27"><mml:math id="M81"><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>thus under the stated assumptions <italic>h</italic> is (<italic>k</italic>&#x0002B;1) times continuously differentiable for &#x003B3; &#x0003E; 0. Similarly, <italic>h</italic> is (<italic>k</italic>&#x0002B;1) times continuously differentiable for &#x003B3; &#x0003C; 0; and since the function <italic>h</italic> vanishes on a neighborhood of zero, <italic>h</italic> is even infinitely differentiable at &#x003B3; &#x0003D; 0. &#x025A1;</p>
<p><bold>Example 3.4</bold> Let <italic>f</italic>(<italic>t</italic>) &#x0003D; <italic>e</italic><sup>&#x02212; |<italic>t</italic>|</sup>, <italic>t</italic> &#x02208; &#x0211D;. Then for &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;,</p>
<disp-formula id="E28"><mml:math id="M82"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Observe that Proposition 3.3(i) implies that <italic>h</italic> &#x02208; <italic>C</italic>(&#x0211D;) and <inline-formula><mml:math id="M83"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula> for &#x003B3; &#x02208; &#x0211D; \ {0}. We could of course obtain this construction via Proposition 2.2 as well. &#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>We will now use the integral transform <italic>K</italic> to give a direct definition of a class of splines with attractive properties.</p>
<p><bold>Definition 3.5</bold> <italic>Let h<sub>1</sub></italic> : &#x0003D; &#x003C7;<sub><italic>S</italic></sub>, <italic>and define the functions h<sub>n</sub></italic>, <italic>n</italic> &#x02265; 2, <italic>inductively by</italic></p>
<disp-formula id="E29"><label>(3.4)</label><mml:math id="M84"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Example 3.6</bold> Direct calculation based on (3.4) shows that</p>
<disp-formula id="E30"><mml:math id="M85"><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E31"><mml:math id="M86"><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>Let us collect some of the key properties of the spline functions <italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub>:</p>
<p><bold>Proposition 3.7</bold>. <italic>The functions h</italic><sub><italic>n</italic></sub>, <italic>n</italic> &#x02208; &#x02115;, <italic>have the following properties:</italic></p>
<list list-type="roman-lower">
<list-item><p><italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub> <italic>is a spline, with knots at the points</italic> &#x000B1;<italic>c</italic><sup><italic>n</italic></sup>, &#x000B1;<italic>c</italic><sup><italic>n</italic>&#x02212;1</sup>, &#x02026;, &#x000B1;1.</p></list-item>
<list-item><p><italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub> <italic>is even</italic>.</p></list-item>
<list-item><p><italic>For</italic> <italic>n</italic> &#x02265; 2, <inline-formula><mml:math id="M87"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula></p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M88"><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp&#x000A0;</mml:mtext></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub> &#x0003E; 0 <italic>on</italic> (&#x02212;1, &#x02212; <italic>c</italic><sup><italic>n</italic></sup>) &#x0222A; (<italic>c</italic><sup><italic>n</italic></sup>, 1).</p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M89"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> <italic>for all n</italic>&#x02208;&#x02115;, <italic>and Q</italic><sub>1</sub> &#x0003D; 2(1&#x02212;<italic>c</italic>).</p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M90"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>satisfies the partition of unity condition</italic>
<disp-formula id="E32"><mml:math id="M91"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
</p></list-item>
<list-item><p><italic>There exists a constant C</italic> &#x0003E; 0 <italic>such that</italic>
<disp-formula id="E33"><mml:math id="M92"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
</p>
</list-item>
<list-item><p><italic>For n &#x02265; 2, the functions h<sub><italic>n</italic></sub> satisfy the recursion formula</italic>
<disp-formula id="E34"><label>(3.5)</label><mml:math id="M93"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</p></list-item>
</list>
<p><bold>Proof</bold>. Most of the results are immediate consequences of results that are already proved. Indeed, (i) follows from (viii), which will be proved below; (ii) follows from the definition and Lemma 3.2; and (iii) and (vi) are obtained from Proposition 3.3 and Example 3.6. In addition, (iv) is proved by a straightforward induction, (v) is a consequence of (iv) plus a direct calculation of <italic>Q</italic><sub>1</sub>; and (vii) follows from the partition of unity exactly as in the proof of Proposition 2.4(iii).</p>
<p>We will now prove the only item that remains, namely (viii). Since <italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub> is even for all <italic>n</italic> &#x02208; &#x02115;, we will assume that &#x003B3; &#x02265; 0. To get started, direct calculations based on the expressions in Example 3.6 show that the recursion formula holds for <italic>n</italic> &#x0003D; 2 and <italic>n</italic> &#x0003D; 3. Thus, we will now consider <italic>n</italic> &#x02265; 4. Define the function <italic>H</italic><sub><italic>n</italic></sub> by</p>
<disp-formula id="E35"><label>(3.6)</label><mml:math id="M94"><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x0200B;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math></disp-formula>
<p>We will perform an inductive proof of the recursion formula for <italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub>, assuming that it holds for <italic>h</italic><sub><italic>k</italic></sub> for all <italic>k</italic> &#x0003D; 2, &#x02026;, <italic>n</italic> &#x02212; 1. Now, using Lemma 3.2 and the induction hypothesis,</p>
<disp-formula id="E36"><mml:math id="M95"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Then a direct calculation using integration by parts yields that</p>
<disp-formula id="E37"><label>(3.7)</label><mml:math id="M96"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Now, it follows from (3.6) and Lemma 3.2 that</p>
<disp-formula id="E38"><mml:math id="M97"><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Also,</p>
<disp-formula id="E39"><mml:math id="M98"><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Hence, based on (3.7), after solving for <italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub>(&#x003B3;), we obtain (3.5).&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>The splines in Definition 3.5 are indeed well-known: as noted from the recursion formula (3.5), they are the symmetrized version of the nonuniform B-splines with knots at <italic>c</italic><sup><italic>n</italic></sup>, <italic>c</italic><sup><italic>n</italic>&#x02212;1</sup>,&#x02026;, 1, see [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>]. Here, we have provided another perspective in obtaining them. Their properties also serve as a concrete illustration of the general properties we derived in Propositions 3.1 and 3.3. Other related papers on polynomial splines with geometric knots include [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>].</p>
<p>As a further comment on the one-dimensional transform <italic>K</italic> in (3.2), we observe that it can be lifted to a transform acting on functions on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>:</p>
<p><bold>Example 3.8</bold> In this example, we describe a way of lifting the transform <italic>K</italic> to generate radial functions on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>.</p>
<p>(i) We can easily lift the integral transform to an operator that yields a radial function <inline-formula><mml:math id="M99"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x02102;</mml:mi></mml:math></inline-formula> as output. Indeed, taking an arbitrary norm ||&#x000B7;|| on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>, define the integral transform <inline-formula><mml:math id="M100"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> acting on functions <inline-formula><mml:math id="M101"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">loc</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, by</p>
<disp-formula id="E40"><mml:math id="M102"><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Clearly, in terms of the transform <italic>K</italic> in (3.2), we have <inline-formula><mml:math id="M103"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Furthermore, if <italic>f</italic> &#x02208; <italic>L</italic><sup>1</sup>(&#x0211D;), then</p>
<disp-formula id="E41"><mml:math id="M104"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mover accent='true'><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>(ii) As a special case of (i) and based on the nonuniform B-splines <italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub> in (3.4), we can define a family of radial functions <inline-formula><mml:math id="M105"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> on &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> by</p>
<disp-formula id="E42"><mml:math id="M106"><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Each of these radial functions is supported on an annulus, and they can be easily calculated using the recursion formula in Proposition 3.7. Also, <inline-formula><mml:math id="M107"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> satisfies the partition of unity condition</p>
<disp-formula id="E43"><mml:math id="M108"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4. Wavelet frames in <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) and dual frames</title>
<p>In this section, we apply the results on the scaling partition of unity to construct dual pairs of matrix-based wavelet frames in <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>). Since wavelet frames is a well-studied area by itself (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>]), we will not make any attempt to motivate them or highlight their applications but just state the definitions and results that are strictly necessary for our discussion.</p>
<p>Given an invertible <italic>d</italic> &#x000D7; <italic>d</italic> matrix <inline-formula><mml:math id="M109"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with real entries, we define the scaling operator <inline-formula><mml:math id="M110"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by <inline-formula><mml:math id="M111"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> :&#x0003D; <inline-formula><mml:math id="M112"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo class="qopname">det</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></inline-formula> and, for &#x003BD; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>, the translation operator <inline-formula><mml:math id="M113"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by <italic>T</italic><sub>&#x003BD;</sub><italic>f</italic>(<italic>x</italic>) :&#x0003D; <italic>f</italic>(<italic>x</italic> &#x02212; &#x003BD;). Fixing a function &#x003C8; &#x02208; <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>), a <italic>d</italic> &#x000D7; <italic>d</italic> matrix <inline-formula><mml:math id="M114"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a translation parameter <italic>b</italic> &#x0003E; 0, the associated wavelet system is given by <inline-formula><mml:math id="M115"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Denoting the canonical norm on <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) by || &#x000B7; ||<sub>2</sub>, the wavelet system <inline-formula><mml:math id="M116"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is said to form a frame for <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) if there exist constants <italic>A, B</italic> &#x0003E; 0 such that</p>
<disp-formula id="E44"><label>(4.1)</label><mml:math id="M117"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mtext>R</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>if at least the upper condition in (4.1) is satisfied, it is called a Bessel sequence. Two Bessel sequences <inline-formula><mml:math id="M118"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M119"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> where <inline-formula><mml:math id="M120"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> are said to form dual frames if</p>
<disp-formula id="E45"><mml:math id="M121"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>(R</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>We will need the following result, which gives sufficient conditions for wavelet systems to form Bessel sequences, frames, and dual frames. It exists in several variants in the literature: (i) was first stated explicitly in Lemvig [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], while versions of (ii) can be found, e.g., in [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]; see also [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. We define the Fourier transform on <italic>L</italic><sup>1</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) by <inline-formula><mml:math id="M122"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">F</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> with the usual extension to <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>).</p>
<p><bold>Lemma 4.1</bold>. <italic>Let</italic> <inline-formula><mml:math id="M123"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>denote an invertible d</italic> &#x000D7; <italic>d matrix with real entries, and let b</italic> &#x0003E; 0. <italic>Then the following hold:</italic>
<list list-type="roman-lower">
<list-item><p><italic>If &#x003C8;</italic> &#x02208; <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) <italic>and</italic>
<disp-formula id="E46"><mml:math id="M124"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>B</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext>ess&#x000A0;sup</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>then</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<italic>is a Bessel sequence. If furthermore</italic>
<disp-formula id="E47"><mml:math id="M125"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext>ess&#x000A0;inf</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<italic>then</italic> <inline-formula><mml:math id="M126"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>is a frame for L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) <italic>with bounds A, B</italic>.</p></list-item>
<list-item><p><italic>Assume that the matrix</italic> <inline-formula><mml:math id="M127"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>is expanding and suppose that for some</italic> <inline-formula><mml:math id="M128"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M129"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M130"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>are Bessel sequences. Then</italic> <inline-formula><mml:math id="M131"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M132"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>are dual frames for</italic> <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>) <italic>if and only if for all m</italic> &#x02208; &#x02124;<sup><italic>d</italic></sup>,
<disp-formula id="E48"><label>(4.2)</label><mml:math id="M133"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent='true'><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
</list></p>
<p><bold>Remark 4.2</bold>. It follows from Lemma 4.1 that if <inline-formula><mml:math id="M134"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is supported on the closed ball <italic>B</italic>(0, <italic>R</italic>) of radius <italic>R</italic> in &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> and <italic>b</italic> &#x02264; (2<italic>R</italic>)<sup>&#x02212;1</sup>, then <inline-formula><mml:math id="M135"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a Bessel sequence when <inline-formula><mml:math id="M136"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>ess&#x000A0;sup</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></inline-formula> and it is a frame when</p>
<disp-formula id="E49"><mml:math id="M137"><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext>ess&#x000A0;inf</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext>ess&#x000A0;sup</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>If both <inline-formula><mml:math id="M138"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M139"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> are supported on <italic>B</italic>(0, <italic>R</italic>), then (4.2) is satisfied for <italic>m</italic> &#x02208; &#x02124;<sup><italic>d</italic></sup>\{0} when <italic>b</italic> &#x02264; (2<italic>R</italic>)<sup>&#x02212;1</sup>; in this case the condition (4.2) consists of the single equation</p>
<disp-formula id="E50"><mml:math id="M140"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent='true'><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;a.e.&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Up to the factor <italic>b</italic><sup><italic>d</italic></sup>, this essentially means that the function <inline-formula><mml:math id="M141"><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> satisfies the scaling partition of unity property with respect to the matrix <inline-formula><mml:math id="M142"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Proposition 3.7 and Lemma 4.1 lead to the following frame result on <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;) for the splines <italic>h</italic><sub><italic>n</italic></sub> in (3.4):</p>
<p><bold>Theorem 4.3</bold> <italic>Given any n</italic> &#x02208; &#x02115; <italic>and c</italic> &#x02208; (0, 1), <italic>consider the spline h<sub>n</sub> in (3.4). Fix b</italic> &#x02208; (0, <italic>c</italic><sup><italic>n</italic>&#x02212;1</sup>/2] <italic>and define the functions</italic> <inline-formula><mml:math id="M143"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by <inline-formula><mml:math id="M144"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> <italic>:&#x0003D; h<sub>n</sub> and</italic></p>
<disp-formula id="E51"><label>(4.3)</label><mml:math id="M145"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Then</italic> <inline-formula><mml:math id="M146"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M147"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>are dual wavelet frames for <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;)</italic>.</p>
<p><bold>Proof</bold>. Since <inline-formula><mml:math id="M148"><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp&#x000A0;</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02282;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> the frame property of <inline-formula><mml:math id="M149"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> follows directly from Proposition 3.7(vii) and Remark 4.2. Now, by the partition of unity condition in Proposition 3.7(vi), we have</p>
<disp-formula id="E52"><label>(4.4)</label><mml:math id="M150"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The expression on the right-hand side of (4.3) clearly defines a bounded function, with compact support [&#x02212;<italic>c</italic><sup>&#x02212;<italic>n</italic>&#x0002B;1</sup>, &#x02212;<italic>c</italic><sup><italic>n</italic>&#x02212;1</sup>] &#x0222A; [<italic>c</italic><sup><italic>n</italic>&#x02212;1</sup>, <italic>c</italic><sup>&#x02212;<italic>n</italic>&#x0002B;1</sup>] which is bounded away from the origin. Thus the function <inline-formula><mml:math id="M151"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is well-defined and <inline-formula><mml:math id="M152"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a Bessel sequence by Lemma 4.1(i) and Remark 4.2.</p>
<p>If <inline-formula><mml:math id="M153"><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp&#x000A0;</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="M154"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can only be nonzero for <italic>j</italic> &#x0003D; &#x02212;<italic>n</italic> &#x0002B; 1, &#x02212;<italic>n</italic> &#x0002B; 2, &#x02026;, <italic>n</italic>&#x02212; 1; thus (4.4) implies that <inline-formula><mml:math id="M155"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M156"><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp&#x000A0;</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. It follows that <inline-formula><mml:math id="M157"><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;; using again (4.4) now shows that</p>
<disp-formula id="E53"><mml:math id="M158"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Hence we conclude from Lemma 4.1(ii) and Remark 4.2 that <inline-formula><mml:math id="M159"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M160"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are indeed dual frames.&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>Note that a different dual frame <inline-formula><mml:math id="M161"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> associated with <inline-formula><mml:math id="M162"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> could have been obtained via the results in Lemvig [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]. Also, by combining the result with the lifting transform in Example 3.8, it is easy to construct radial dual wavelet frames <inline-formula><mml:math id="M163"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M164"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>), where <inline-formula><mml:math id="M165"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></inline-formula> we leave the details to the reader.</p>
<p>We also note that the unitary extension principle and its many variants is a classical tool to construct wavelet frames based on splines, see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>&#x02212;<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>]. However, in this case the frame generators themselves are splines, while in our construction the splines occur in the Fourier domain. Figure <xref ref-type="fig" rid="F1">1</xref> shows the graphs of the splines <inline-formula><mml:math id="M166"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M167"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> in Theorem 4.3 when <italic>c</italic> &#x0003D; 1/2, <italic>n</italic> &#x0003D; 3 and <italic>b</italic> &#x0003D; <italic>c</italic><sup><italic>n</italic>&#x02212;1</sup>/2.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Plots of the splines <inline-formula><mml:math id="M168"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M169"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> in Theorem 4.3 when <italic>c</italic> &#x0003D; 1/2, <italic>n</italic> &#x0003D; 3 and <italic>b</italic> &#x0003D; <italic>c</italic><sup><italic>n</italic>&#x02212;1</sup>/2.</p></caption>
<graphic xlink:href="fams-03-00021-g0001.tif"/>
</fig>
<p>We will now establish a result about the construction of wavelet frames in <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>), based on Proposition 2.4:</p>
<p><bold>Theorem 4.4</bold> <italic>Let</italic> || &#x000B7; || <italic>denote any norm on</italic> &#x0211D;<italic><sup>d</sup>, and consider an expanding d</italic> &#x000D7; <italic>d matrix</italic> <inline-formula><mml:math id="M170"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula><mml:math id="M171"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> <italic>for all &#x003B3;</italic> &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>. <italic>Let r</italic>:[0, &#x0221E;) &#x02192; &#x0211D; <italic>be a continuous decreasing function supported on</italic> [0, <italic>R</italic>] <italic>for some R</italic> &#x0003E; 0 <italic>such that r</italic>(0) &#x0003D; 1. <italic>Consider the function</italic> &#x003C8; : &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> &#x02192; &#x0211D; <italic>defined via</italic> <inline-formula><mml:math id="M172"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> <italic>Then the following hold:</italic>
<list list-type="roman-lower">
<list-item><p><italic>Whenever b</italic> &#x02264; (2<italic>R</italic>)<sup>&#x02212;1</sup>, <inline-formula><mml:math id="M173"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>is a wavelet frame for L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>).</p></list-item>
<list-item><p><italic>If r</italic>(&#x003B3;) &#x0003D; 1 <italic>for</italic> &#x003B3; &#x02208; [0, <italic>R</italic><sub>1</sub>] <italic>for some R</italic><sub>1</sub> &#x0003E; 0, <italic>there exists a finite index set J containing 0, which depends on the matrix</italic> <inline-formula><mml:math id="M174"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>and the numbers R, R</italic><sub>1</sub>, <italic>such that</italic>
<disp-formula id="E54"><mml:math id="M175"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;supp&#x000A0;</mml:mtext><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p><italic>If r</italic>(&#x003B3;) &#x0003D; 1 <italic>for</italic> &#x003B3; &#x02208; [0, <italic>R</italic><sub>1</sub>] <italic>for some R</italic><sub>1</sub> &#x0003E; 0, <italic>choose an index set J as in</italic> (ii) <italic>and for b</italic> &#x0003E; 0, <italic>define the function</italic> <inline-formula><mml:math id="M176"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:math></inline-formula> <italic>via</italic>
<disp-formula id="E55"><label>(4.5)</label><mml:math id="M177"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<italic>Then for sufficiently small values of b</italic>, <inline-formula><mml:math id="M178"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M179"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>are dual frames for L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>).</p></list-item>
</list></p>
<p><bold>Proof</bold>. The matrix <inline-formula><mml:math id="M180"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is expanding, so Proposition 2.4(iii) implies that there exists a constant <italic>C</italic> &#x0003E; 0 such that <inline-formula><mml:math id="M181"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> \ {0}. The result in (i) now follows from Remark 4.2.</p>
<p>In order to prove (ii), we will first show that the function <inline-formula><mml:math id="M182"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is supported on the annulus <inline-formula><mml:math id="M183"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> (This annulus is well-defined as <inline-formula><mml:math id="M184"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math id="M185"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula>) If ||&#x003B3;|| &#x02265; <italic>R</italic>, we also have that <inline-formula><mml:math id="M186"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> so indeed <inline-formula><mml:math id="M187"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Now, assume that <inline-formula><mml:math id="M188"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Then ||&#x003B3;|| &#x02264; <italic>R</italic><sub>1</sub> and</p>
<disp-formula id="E56"><mml:math id="M189"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>thus <inline-formula><mml:math id="M190"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> as claimed.</p>
<p>Now, applying Proposition 2.4(ii) to the expanding matrix <inline-formula><mml:math id="M191"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> we have</p>
<disp-formula id="E57"><label>(4.6)</label><mml:math id="M192"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Since <inline-formula><mml:math id="M193"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is expanding, there exist constants <italic>C</italic>&#x02032; &#x02208; (0, 1] and &#x003B1; &#x0003E; 1 such that <inline-formula><mml:math id="M194"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> and <italic>j</italic> &#x02208; &#x02115; &#x0222A; {0}. Thus, for <italic>j</italic> &#x02208; &#x02115; &#x0222A; {0} and any <inline-formula><mml:math id="M195"><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;supp&#x000A0;</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula></p>
<disp-formula id="E58"><mml:math id="M196"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>It follows that for <inline-formula><mml:math id="M197"><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> we have <inline-formula><mml:math id="M198"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> whenever <inline-formula><mml:math id="M199"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> i.e., for <italic>j</italic> sufficiently large. On the other hand, since <inline-formula><mml:math id="M200"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup> and <italic>j</italic> &#x02208; &#x02115; &#x0222A; {0}, it also follows that for <inline-formula><mml:math id="M201"><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula></p>
<disp-formula id="E59"><mml:math id="M202"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>thus <inline-formula><mml:math id="M203"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> whenever <inline-formula><mml:math id="M204"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> i.e., for <italic>j</italic> sufficiently large. This completes the proof of (ii).</p>
<p>Finally, to establish (iii), we first note that for every <italic>j</italic> &#x02208; &#x02124;, there exist constants &#x003BB;<sub><italic>j</italic></sub>, &#x003BC;<sub><italic>j</italic></sub> &#x0003E; 0 such that</p>
<disp-formula id="E60"><label>(4.7)</label><mml:math id="M205"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Indeed, for <italic>j</italic> &#x0003D; 0, we simply take &#x003BB;<sub>0</sub> &#x0003D; &#x003BC;<sub>0</sub> &#x0003D; 1. If <italic>j</italic> &#x02208; &#x02115;, then <inline-formula><mml:math id="M206"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>. On the other hand, <inline-formula><mml:math id="M207"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M208"><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula> for all &#x003B3; &#x02208; &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>. Next, using the fact that <inline-formula><mml:math id="M209"><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02282;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> it follows from (4.7) that <inline-formula><mml:math id="M210"><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp&#x000A0;</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02282;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for every <italic>j</italic> &#x02208; &#x02124;. Thus the definition of <inline-formula><mml:math id="M211"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> in (4.5) shows that <inline-formula><mml:math id="M212"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is a bounded function, with</p>
<disp-formula id="E61"><mml:math id="M213"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>supp&#x000A0;</mml:mtext><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02282;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;supp&#x000A0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02282;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;min&#x000A0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;max&#x000A0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msubsup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Since <italic>J</italic> is a finite set containing 0, <inline-formula><mml:math id="M214"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> and so <inline-formula><mml:math id="M215"><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Consequently, both <inline-formula><mml:math id="M216"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M217"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> are supported on the closed ball <inline-formula><mml:math id="M218"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> The rest of the proof of (iii) is similar to the proof of Theorem 4.3, where Lemma 4.1 and Remark 4.2 are applied. Specifically, we see that whenever <inline-formula><mml:math id="M219"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M220"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M221"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are Bessel sequences. Also, the partition of unity condition (4.6) together with (ii) shows that</p>
<disp-formula id="E62"><mml:math id="M222"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02216;</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and hence, <inline-formula><mml:math id="M223"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M224"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02124;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02124;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are dual frames for <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup>).&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
</sec>
<sec id="s5">
<title>Author contributions</title>
<p>All authors listed have made a substantial, direct and intellectual contribution to the work, and approved it for publication.</p>
<sec>
<title>Conflict of interest statement</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
</sec>
</body>
<back>
<ack><p>OC would like to thank the National University of Singapore for its warm hospitality during one-month stays in 2016 and 2017.</p>
</ack>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dai</surname> <given-names>X</given-names></name> <name><surname>Diao</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Gu</surname> <given-names>Q</given-names></name> <name><surname>Han</surname> <given-names>D</given-names></name></person-group>. <article-title>Frame wavelet sets in &#x0211D;<sup><italic>d</italic></sup></article-title>. <source>J Comput Appl Math.</source> (<year>2003</year>) <volume>155</volume>:<fpage>69</fpage>&#x02013;<lpage>82</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lemvig</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Constructing pairs of dual bandlimited framelets with desired time localization</article-title>. <source>Adv Comput Math.</source> (<year>2009</year>) <volume>30</volume>:<fpage>231</fpage>&#x02013;<lpage>47</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10444-008-9066-7</pub-id></citation></ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lemvig</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Constructing pairs of dual bandlimited frame wavelets in <italic>L</italic><sup>2</sup>(&#x0211D;<sup><italic>n</italic></sup>)</article-title>. <source>Appl Comput Harmon Anal.</source> (<year>2012</year>) <volume>32</volume>:<fpage>313</fpage>&#x02013;<lpage>28</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>de Boor</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <article-title>On calculating with B-splines</article-title>. <source>J Approx Theory</source> (<year>1972</year>) <volume>6</volume>:<fpage>50</fpage>&#x02013;<lpage>62</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>de Boor</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <source>A Practical Guide to Splines.</source> <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2001</year>).</citation></ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hernandez</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Labate</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Weiss</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>A unified characterization of reproducing systems generated by a finite family II</article-title>. <source>J Geom Anal.</source> (<year>2002</year>) <volume>12</volume>:<fpage>615</fpage>&#x02013;<lpage>62</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/BF02930656</pub-id></citation></ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Goodman</surname> <given-names>TNT</given-names></name> <name><surname>Lee</surname> <given-names>SL</given-names></name></person-group>. <article-title>Homogeneous polynomial splines</article-title>. <source>Proc R Soc Edinburgh Sec A</source> (<year>1991</year>) <volume>117</volume>:<fpage>89</fpage>&#x02013;<lpage>102</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lee</surname> <given-names>SL</given-names></name></person-group>. <article-title>The use of homogeneous coordinates in spline functions and polynomial interpolation</article-title>, In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Hau&#x000DF;mann</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Jetter</surname> <given-names>K</given-names></name></person-group> editors. <source>Multivariate Approximation and Interpolation</source>. <publisher-loc>Basel</publisher-loc>: <publisher-name>Birkh&#x000E4;user</publisher-name> (<year>1990</year>). p. <fpage>167</fpage>&#x02013;<lpage>78</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Micchelli</surname> <given-names>CA</given-names></name></person-group>. <article-title>Cardinal <inline-formula><mml:math id="M225"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">L</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>-splines</article-title>, In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Karlin</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Micchelli</surname> <given-names>CA</given-names></name> <name><surname>Pinkus</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Schoenberg</surname> <given-names>IJ</given-names></name></person-group> editors. <source>Studies in Spline Functions and Approximation Theory</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name> (<year>1976</year>). p. <fpage>203</fpage>&#x02013;<lpage>50</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chui</surname> <given-names>CK</given-names></name> <name><surname>He</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>St&#x000F6;ckler</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Compactly supported tight and sibling frames with maximum vanishing moments</article-title>. <source>Appl Comput Harmon Anal.</source> (<year>2002</year>) <volume>13</volume>:<fpage>224</fpage>&#x02013;<lpage>62</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Daubechies</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Han</surname> <given-names>B</given-names></name> <name><surname>Ron</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Shen</surname> <given-names>Z</given-names></name></person-group>. <article-title>Framelets: MRA-based constructions of wavelet frames</article-title>. <source>Appl Comput Harmon Anal.</source> (<year>2003</year>) <volume>14</volume>:<fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>46</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S1063-5203(02)00511-0</pub-id></citation></ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ron</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Shen</surname> <given-names>Z</given-names></name></person-group>. <article-title>Affine systems in <inline-formula><mml:math id="M226"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: the analysis of the analysis operator</article-title>. <source>J Funct Anal.</source> (<year>1997</year>) <volume>148</volume>:<fpage>408</fpage>&#x02013;<lpage>47</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chui</surname> <given-names>CK</given-names></name> <name><surname>Czaja</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Maggioni</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Weiss</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Characterization of general tight wavelet frames with matrix dilations and tightness preserving oversampling</article-title>. <source>J Fourier Anal Appl.</source> (<year>2002</year>) <volume>8</volume>:<fpage>173</fpage>&#x02013;<lpage>200</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00041-002-0007-4</pub-id></citation></ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Christensen</surname> <given-names>O</given-names></name></person-group>. <source>An Introduction to Frames and Riesz Bases. Second Expanded Edition.</source> <publisher-loc>Boston</publisher-loc>: <publisher-name>Birkh&#x000E4;user</publisher-name> (<year>2016</year>).</citation></ref>
</ref-list>
</back>
</article>