我会简单地使用一个缓和参数,例如Gilbarg Trudinger 7.2,用于有界域上的标准例程的sh参数。对于$(0,\infty)$这个论点也有同样的风格好的,下面的结果在有界集上有点微不足道,所以本质上,下面的论点与作者的论点是一样的。
我认为$p\geq 1美元$,因此某些Sobolev嵌入结果适用。
首先,让$f_{\epsilon}:=\phi_{\ε}*f$,然后$\|f_\epsilon-f\|_p\到0$。唯一需要展示的是$\|g-g_{\epsilon}\|_p\到0$,其中$g(x):=xf'(x)$、和$g{\epsilon}(x):=xf'{\epsilon}$.的弱收敛性$g_{\epsilon}\rightharpoonup g$可以通过分部积分简单地证明:对于任何$v\在C^{\infty}_C(\mathbb{R}^+)中$
$$\int_{\mathbb{R}^+}(xf'(x)-xf'{\epsilon}(x))v\,dx=\int_{\mathbb{R}^+}(f'(x)-f'{\epsilon}(x))xv\,dx\\=-\int_{\mathbb{R}^+}(f(x)-f_{\epsilon}(x))(v+xv')\,dx,$$
然后应用Holder,$f_{\epsilon}\到f$在里面$\|\cdot\|_p$和的某些属性$C^{\infty}_C$功能。
接下来,简单地应用相应的Sobolev嵌入结果(例如Rellich–Kondrachov或某些版本的Poincare-Freedrichs不等式),以表明这种弱收敛意味着$\|\cdot\|_p$。您可能需要填写有关指数的一些详细信息。
编辑:我最初的回答没有回答上的问题$(0,+\infty)$,论点的最后一部分应该如下。
查找任何D中的$f\$,对于任何给定$\epsilon\in\mathbb{R}^+$,存在一个$g\单位:D$但是具有紧凑的支撑,使得$\|f-g\|_D<\epsilon$.
这个论点很简单$\|f\|_D$是有限的,让$I_k:=[\压裂{1}{k},k]$紧凑,并且$\|f\|_{D,I_k}=\|\chi_{I_k{f\|_D\nearrow\|f\ |_{D}$,因此$\|f-\chi_{I_k}f\|_D=\|f\|_{D,\mathbb{R}^+\backslash I_k{到0$.
现在你的论点如下$f_\epsilon:=\phi_\epsilon*(\chi_{I_k}f)$具有$k:=\lfloor 1/\epsilon\rfloor$:
$$\|f-f_\epsilon\|_D\leq\|f-\chi_{I_k}f\|_D+\|chi_{l_k}f-\phi_\epsilon*(\chi__k}f)\|_D。$$