×

齐次群上的Hardy不等式。哈代不平等100年。 (英语) Zbl 1428.2011年

数学进步327.查姆:Birkhä用户(ISBN 978-3-030-02894-7/hbk;978-3-0.30-02895-4/电子书)。十六、571页。,开放存取(2019年)。
这本书致力于研究Hardy不等式和类似的不等式,Rellich,Sobolev,Caffarelli-Kohn-Nirenberg不等式关于齐次Lie群。对这类群体进行分析的基础是由G.B.福兰德E.M.斯坦因在他们的开创性著作《哈代空间论同质群》中,新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社(1982;兹比尔0508.42025)]. 从那时起,对同质群分析的不同方面进行了研究。该理论与亚椭圆和亚椭圆偏微分算子的分析密切相关。上述所有不等式对偏微分方程都具有根本重要性。Ruzhansky和Sugaran的专著是第一本收集齐次群上不同类型的Hardy不等式和类似不等式的结果的专著。
作者试图写一本自足的书,因此第一章是对齐次群理论和相应的非交换调和分析的介绍。这六十页的章节并不是一篇全面的论文,但它是对本书其余部分中使用的工具的详尽描述。回顾了齐次群、分层群、海森堡群和H型群的定义和基本事实。特别地,引入了齐次拟模、极坐标、径向导数(mathcal{R})、Euler算子(mathbb{E})和次拉普拉斯算子(mathca{L})的概念。
第二章研究了齐维齐次群(mathbb{G})和齐次拟模(|\cdot|\)上的Hardy不等式。这里可以找到对不平等的不同类型和方面的详尽描述。基本格式如下:\[\|\frac{f}{|x|}\|_{L^p(\mathbb{G})}\le\frac}{Q-p}\|\mathcal{R} (f)\|_{L^p(\mathbb{G})},C^\infty_o(\mat血红蛋白{G}\setminus\{0\})中的四元f,\quad 1<p<Q.]但除了上述不等式外,还考虑了以下主题:加权Hardy不等式(均具有权重)和(frac{(a+b|x|alpha})^\frac{p}{x|^m}),高阶Hardy不等式,二权Hardy不等式和临界Hardy不等式。此外,作者还讨论了拟球上改进的Hardy不等式、剩余估计以及临界和次临界Hardy不等式的稳定性。
在下一节中,将研究Rellich-、Caffarelli-Kohn-Nirenberg-和Sobolev型不等式。这些不等式的基本版本如下所示。设C^\infty_o(\mathbb{G}\setminus\{0})中的f。那么对于\(1<p<Q),我们有\[frac{|Q+p'\alpha|}{p'}\|\frac{f}{|x|^{\alpha+1}}\|_{L^p(\mathbb{G})}\le\|\ frac{1}{|x |^alpha}(\mathcal{R} (f)+\frac{Q-1}{|x|})\|_{L^p(\mathbb{G}{E} (f)\|_{L^p(\mathbb{G})},\qquad 1<p<infty,\](Sobolev型不等式。此外,如果(\alpha,\beta\in\mathbb{R}),(Q\ge2)和(\gamma=\alpha+\beta+1),则Caffarelli-Kohn-Nirenberg型的下列不等式成立\[frac{|Q-\gamma|}{p}\frac{f}{|x|^ _{L^p(\mathbb{G})}\le\|\frac{1}{|x|^\alpha}(\mathcal{R} (f){L^p(\mathbb{G})}\|\压裂{f}{x|^\压裂{beta}{p-1}},\qquad 1<p<infty本章还讨论了高阶不等式和加权不等式。此外,作者还考虑了常数的最优性、稳定性问题和余数估计。推广了Caffarelli-Kohn-Nirenberg型不等式的参数范围。此外,在左侧第一范数下证明了一类新的带有附加项的Caffarelli-Kohn-Nirenberg不等式。
在第四章中,给出了关于Hardy型不等式、Sobolev型不等式、Caffarelli-Kohn-Nirenberg型不等式和Gagliardo-Nirenberg不等式的分数形式的结果。现在Gagliardo半范数\[[f]_{s,p,|\cdot|}:=\Big(\int_\mathbb{G}\int_\ mathbb}\frac{|f(x)-f(y)|^p}{|y^{-1}x|^{Q+sp}}dxdy\Big)^{1/p},\qquad s\in(0,1)\]用于不等式的左侧。在本章中,还研究了分数次(p)-次Laplacian(-Delta_p)^s)和Riesz势的Lyapunov不等式。最后一小节专门讨论分层李群上亚拉普拉斯算子分数次幂的Hardy型和Landau-Kolmogorov型不等式。
第五章讨论了齐次群上Hardy不等式的积分形式。导出了这些不等式权重的充要条件。还考虑了不等式的卷积形式。证明了其他一些积分不等式。特别地,Hardy-Littlewood-Sobolev不等式\[left|\int_{mathbb{G}}\int_}\mathbb}}\frac{\overline{f(x)}G(y)}{|x|^\alpha|y|^{-1}x|^\lambda}\right|dxdy\le\|f\|_{L^p(\mathbb{G})}\|G\|{L^q(\mathbb{G{)},\qquad\frac{1}{p}+\frac{1}}{q}+\frac{alpha+\lambda{q}=2\],带有\(0<lambda<q\),\(1<p,q<infty\)\()\le\alpha<q(1-\frac{1}{p}),(alpha+lambdaleQ)被证明。此外,还讨论了微分Stein-Weiss不等式和最大加权积分Hardy不等式。
第六章、第七章和第八章是对分层群体的分析。分层允许使用水平梯度、次拉普拉斯距离和三种不同的距离,这三种距离可用于估算:均匀半范数、卡诺-卡拉奇距离、到第一层的欧几里德距离。在第6章中,作者集中讨论了度量的最后选择。考虑了Hardy、Rellich、Sobolev和Caffarelli-Hohn-Nirenberg不等式的水平版本。考虑广泛而深入,因此可以在这里找到一阶不等式和高阶不等式、次临界和临界不等式、未加权和加权不等式、各向同性和各向异性不等式。此外,本文给出了水平Sobolev空间的嵌入定理,以及(p)-次拉普拉斯和带漂移的次拉普拉斯的不等式。
另一方面,第7章致力于研究具有(mathcal{L})-规范权重的估计。规范是由亚拉普拉斯(mathcal{L})基本解产生的齐次拟形式。再次研究上述所有不等式。此外,这里可以找到一些推广,例如Baouendi-Grushin算子的Hardy不等式和带边界项的加权不等式。在第8章的末尾,给出了分层群上的“几何”Hardy不等式。这些不等式中的权重是根据到域边界的距离给出的\本书的这一部分证明了分层群中半空间和凸域上的(L^p)-Hardy不等式。
哈代不等式与相应的不确定性原理有关。因此,不确定度原理在本书的不同地方提到。特别是,在第9章中,讨论了量子力学的主要算符及其在齐次群上的关系。本文给出了齐次群背景下的位置-动量关系、欧拉-库仑关系和海森堡-帕利-韦尔测不准原理。
在第10章中,描述了齐次群上的几个函数空间。对这些群上函数空间的分析可以追溯到1982年福兰德和斯坦因的书中,其中引入了哈代空间。在这里,作者定义并分析了Morrey-Campanato空间的性质,以及它们的广义形式,与Euler算子相关的Sobolev空间,Sobolev-Lorentz-Zygmund空间和Besov型空间。
在第11章中,作者回到了对分层群体的分析。现在,他们在这种情况下发展了势理论和边界层算子。该分析的主要工具是亚拉普拉斯方程和相应格林恒等式的基本解。这种方法导致了假设(问题3)。首先,描述了亚拉普拉斯方程的经典边值问题、Dirichlet问题、Neumann问题和Robin问题。然后给出了亚拉普拉斯方程的单层和双层势、迹和Kac问题。此外,还讨论了H型群上具有边界项和格林函数的Hardy不等式。本章的最后一节专门讨论了(p)-亚拉普拉斯-皮康不等式。
人们可以利用同质群的证明结果来分析一些没有群结构的环境。这在最后一章中完成。在光滑流形(M)上,考虑了作为向量场(sum{k=1}^NX_k^2)平方和的算子(mathcal{L})。根据著名的Hörmander定理,如果向量场在每个点生成切线空间,则算子是次椭圆的。作者对运算符\(\mathcal{L}\)的主要假设是它有一个局部基本解。描述了Hardy不等式的局部版本,包括边界项。相应的权重是根据基本解计算出来的。证明了各向异性局部Hardy不等式。像往常一样,哈代不等式隐含着不确定性原理。证明了平方和的类似局部Rellich不等式。
这本书是一本写得很好的关于这个主题的详尽专著。它还包含丰富的参考书目。

MSC公司:

22E30型 实李群与复李群的分析
22E60年 李群的李代数
35A08型 PDE的基本解决方案
35H10型 亚椭圆方程
43甲80 对其他特定李群的分析
46E35型 Sobolev空间和其他“光滑”函数空间、嵌入定理、迹定理
53立方厘米17 亚黎曼几何
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序