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BY 4.0许可 开放式访问 发布人:De Gruyter开放存取 2019年11月8日

ℝ中光滑有界域上调和混合范数空间的嵌入n个

  • 米洛什·阿塞诺维奇 Tanja Jovanović 电子邮件徽标
来自日志开放数学

摘要

本文的主要结果是嵌入

B类β,第页(Ω)B类β+(n个1)(111)1,第页1(Ω),

0 <第页第页1≤ ∞, 0 <1≤ ∞,β>光滑有界域上调和函数的–1混合范数空间Ω⊂ ℝn个.我们还将关于最大函数型算子在混合范数下的有界性的一个结果从单位圆盘和单位球的情形推广到ℝ中的一般域n个.

MSC 2010年:31B05型;42B25型;42B35型

1简介和前言

具有混合范数的调和函数或解析函数空间的嵌入定理已被广泛研究,特别是在单位圆盘的情况下,其中的第一个结果是由Hardy和Littlewood给出的[1,2]. 在解析函数的情况下,对ℂ中的一般有界严格伪凸域证明了这些定理n个,请参阅[]. 研究了上半平面上调和函数和解析函数的混合范数空间[4,5],我们在这里使用的一些方法可以追溯到这些论文。对于调和函数,许多作者考虑了混合范数空间在𝔹上的嵌入n个或上半空间ℍn个,参见示例[6]用于𝔹n个, [7,8,9]用于ℝn个,或[10]用于ℍn个然而,似乎没有处理更一般的域的情况。

本文证明了调和函数混合范数空间的嵌入定理,定理1下面,在bounded的设置中C1域。这个结果推广了定理1.1(iv)[6]. 此外,我们考虑了最大函数类型运算符u个u个×并证明了它对拟早次调和函数类中混合范数的有界性u个,请参阅定理2如下所示。

我们注意到操作员u个×就装置圆盘而言[11],以及中的相应结果Ω⊂ ℝn个定理2; 另请参见中的相关结果[12]关于𝔹上的加权调和Bergman空间n个.

我们在ℝ上表示勒贝格测度n个通过数字电压和可测集合的勒贝格测度E类⊂ ℝn个由|E类|. 表面测量∂Ω表示为.B类(,第页)表示ℝ中常见的欧几里得球n个,中心位于∈ ℝn个和半径第页> 0. 我们还使用标准约定:C表示一个常量,该常量的值可以从一个实例更改为下一个实例。此外,对于正数A类B类,A类B类意味着cA公司B类加利福尼亚州对于某些常数0<cC< ∞.

在本文中,我们使用有界域Ω⊂ ℝn个具有C1边界。我们修复了一个定义函数ρ对于Ω,这意味着ρC1(ℝn个),Ω= {x个∈ ℝn个:ρ(x个) > 0},∂Ω= {x个∈ ℝn个:ρ(x个)=0}和+ρ(ξ)≠0表示全部ξ∂Ω。我们注意到

ρ(x个)d日t吨(x个,Ω)(f)o个第页x个Ω.

根据众所周知的管状邻域定理,有一个邻域U型属于∂Ω还有一个C1-差异同构χ:U型∂Ω× (–第页0,第页0)这样的话χ(∂Ω) =∂Ω× {0},χ(U型Ω) =∂Ω× (0,第页0). 我们设置了φ=χ–1和,对于-第页0<t吨<第页0,Γt吨=φ(∂Ω× {t吨}). 对于给定的可测复值函数(f)定义于U型Ω(或Ω),我们定义:∂Ω× (0,第页0)⟶ℂ由(ξ,t吨) =(f)(φ(ξ,t吨)).

小时(Ω) = {u个:Ω→ ℂ |u个是谐波Ω}. 如果u个1,u个2小时(Ω)和u个1=u个2U型Ω,然后u个1=u个2Ω我们稍微滥用了符号,= (u个|U型Ω)~.根据上述备注,如果1=2,然后u个1=u个2对于u个1,u个2小时(Ω).

接下来,我们在上定义某些函数空间Ω∂Ω× (0,第页0)这是单位球上经典混合范数空间的自然推广。对于Borel可测函数(f)ΩΩU型我们设置了

M(M)((f),t吨)=Ω|(f)~(ξ,t吨)|d日σ(ξ)1,0<<,0<t吨<第页0,

= ∞. 也适用于Borel可测函数∂Ω× (0,第页0)我们设置了

M(M)~(,t吨)=Ω|(ξ,t吨)|d日σ(ξ)1,0<<,0<t吨<第页0,

再次进行常规修改= ∞. 现在我们有一个混合范数空间

L(左)β,第页=L(左)β,第页(Ω×(0,第页0)),0<,第页,βR(右),

作为Borel可测函数的空间∂Ω× (0,第页0)如下(准)规范是有限的

||||L(左)β,第页=||t吨βM(M)~(,t吨)||L(左)第页((0,第页0),d日t吨t吨).

本文的主要研究对象是调和函数的如下空间

B类β,第页(Ω)={u个小时(Ω):u个~L(左)β,第页(Ω×(0,第页0))},

具有以下(准)范数

||u个||B类β,第页(Ω)=||u个~||L(左)β,第页.

此处0<,第页≤∞和β> –1. 请注意,这些空间对于β≤ –1. 定义函数的不同选择ρ以及不同的管状邻域图选择χ导致不同但等价的范数和相同的混合范数空间。

对于每一点ξ关于…的边界Ωt吨>0我们定义“球” B类t吨Ω (ξ)以点为中心ξ∂Ω和半径t吨>0由

B类t吨Ω(ξ)={ηΩ:|ξη|t吨}.

请注意,以下面积估算是有效的:

σ(B类t吨Ω(ξ))t吨n个1,0<t吨d日(Ω). (1.1)

我们还考虑了Ω居中于φ(ξ,t吨):

(ξ,t吨)=z(z)ΩU型|χ(z(z))B类t吨Ω(ξ)×t吨2,t吨2,ξΩ,0<t吨<2第页0.

我们有以下双边体积估算:

|(ξ,t吨)|t吨n个,0<t吨d日(Ω). (1.2)

我们定义了一个度量∂Ω×ℝ由

d日Ω×R(右)((ξ1,t吨1),(ξ2,t吨2))=|ξ1ξ2|2+|t吨1t吨2|2,

的(ξ1,t吨1), (ξ2,t吨2)英寸∂Ω×ℝ。很容易看出χ:U型1∂Ω× [–第页1,第页1]和φ:∂Ω× [–第页1,第页1] →U型1Lipschitz在任何情况下都是连续的吗第页1∈ (0,第页0),其中U型1=φ(∂Ω× [–第页1,第页1]). 事实上,这些C1微分同态具有连续和有界的偏导数。因此,在不失一般性的情况下,我们可以假设χφLipshitz是连续的,即常数为0<L(左)<∞,这样

|z(z)w个|d日Ω×R(右)(χ(z(z)),χ(w个))L(左)|z(z)w个|,

为所有人z(z),w个U型。此外,还有常数0<cC<∞,对于任何可测量的E类U型我们有

c(d日σ×d日t吨)(χ(E类))|E类|C(d日σ×d日t吨)(χ(E类)).

因此,对于任何非负的和可测量的(f)ΩU型我们有:

U型Ω(f)d日V(V)Ω0第页0(f)~d日σd日t吨. (1.3)

鉴于(1.1),概括了(1.2).

第页2=最小值(2第页0,第页02L(左)). 让我们证明以下内容:

B类¯φ(ξ,t吨),t吨2L(左)(ξ,t吨)B类φ(ξ,t吨),2t吨,ξΩ,0<t吨第页2. (1.4)

第一个内含物相当于以下内含物:

χB类¯φ(ξ,t吨),t吨2L(左)χ((ξ,t吨))=B类t吨Ω(ξ)×t吨2,t吨2.

现在,为了 z(z)B类¯(φ(ξ,t吨),t吨2L(左)) 我们有

d日Ω×R(右)(χ(z(z)),(ξ,t吨))=d日Ω×R(右)(χ(z(z)),χ(φ(ξ,t吨)))L(左)|z(z)φ(ξ,t吨)|L(左)t吨2L(左)=t吨2,

这证明了更强大的包容性:

χB类¯φ(ξ,t吨),t吨2L(左)B类t吨/2Ω(ξ)×t吨2,t吨2.

同样,有人证明(ξ,t吨) ⊂B类(φ(ξ,t吨), 2t吨/).

让我们设定

V(V)=φ(Ω×(0,第页2))ΩU型. (1.5)

在以下范围内工作V(V)具有某些优势:人们总是可以考虑(ξ,t吨)何时φ(ξ,t吨) ∈V(V)和,在V(V),可以使用内含物(1.4).

由Fefferman和Stein(参见[13]),表示|u个|第页具有任何次谐波行为第页> 0.

引理1

u个小时(Ω)然后让 B类=B类(z(z),第页) ⊂Ω.然后

|u个(z(z))|第页C|B类|B类|u个|第页d日V(V),

哪里 C 是一个仅取决于 第页 n个.

上述引理与(1.2)(1.4)给出了下一个结果:

引理2

假设 (ξ,t吨)气缸在 Ω,哪里 ξ∂Ω, 0 <t吨第页2,并假设 小时 是谐波 Ω.那么对于每个 第页> 0有一个常数 C> 0这只取决于 第页 n个 这样的话

|u个(φ(ξ,t吨))|第页C|(ξ,t吨)|(ξ,t吨)|u个|第页d日V(V).

备注1

在上述结构中,可以使用段[(1–δ), (1 +δ)],其中0<δ<1,而不是 [t吨2,t吨2] (案例δ= 12 ). 特别是,引理2在这种情况下是有效的,当然,常数C取决于δ也。

2主要结果

本文的主要结果是:

定理1

对于0 <1≤ ∞0 <第页第页1≤ ∞我们有一个连续的嵌入

B类β,第页(Ω)B类β11,第页1(Ω),

哪里 β1=β+(n个1)(111).

下面的引理是定理1,其中=1,第页1= ∞:

引理3

假设0 <第页≤ ∞ β> –1,那么我们有 B类β,第页 (Ω) B类β, (Ω).

证明

让我们来解决u个 B类β,第页 (Ω). 我们单独处理案例0<第页<∞和0<第页<< ∞.

假设为0<第页< ∞. 对于0<t吨<第页2我们通过以下方式获得引理2(1.3),估计如下:

|u个~(ξ,t吨)|C|(ξ,t吨)|t吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|d日σ(η)d日τ. (2.1)

集成过度ξ∂Ω应用Fubini定理,我们得到

Ω|u个~(ξ,t吨)|d日σ(ξ)C|(ξ,t吨)|t吨2t吨2ΩB类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|d日σ(η)d日σ(ξ)d日τ. (2.2)

对于固定τ我们再次应用Fubini定理和(1.1):

ΩB类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|d日σ(η)d日σ(ξ)=Ω|u个~(η,τ)|ΩχB类t吨Ω(ξ)d日σ(ξ)d日σ(η)Cτn个1Ω|u个~(η,τ)|d日σ(η).

我们使用上述不等式和(1.2)估计中的内部积分(2.2):

M(M)(u个,t吨)Ct吨n个t吨2t吨2τn个1Ω|u个~(η,τ)|d日σ(η)d日τCt吨2t吨2M(M)(u个,τ)d日ττ,

注意,我们还使用了 τt吨对于t吨2τt吨2. 接下来,我们使用带指数的Hölder不等式 第页1 然后得到

M(M)(u个,τ)Ct吨2t吨2M(M)第页(u个,τ)d日ττ第页t吨2t吨2d日ττ1第页=Ct吨2t吨2M(M)第页(u个,τ)d日ττ第页.

因此,我们获得

M(M)(u个,t吨)Ct吨2t吨2M(M)第页(u个,τ)d日ττ1第页,0<t吨<第页2. (2.3)

我们的下一个目标是获得关键的估计(2.3)同样在第二种情况下,即对于0<第页< ∞. 让我们设定第页=秒/秒≥ 1. 我们修复了0<t吨<第页2和第一种情况一样,请参见(2.1),我们从引理2中得到以下估计:

|u个~(ξ,t吨)|第页C|(ξ,t吨)|t吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|第页d日σ(η)d日τ. (2.4)

这提供了,使用(1.2):

|u个~(ξ,t吨)|(Ct吨n个)第页(t吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|第页d日σ(η)d日τ)第页.

现在我们整合了(ξ)并获得:

M(M)(u个,t吨)(Ct吨n个)第页Ω(t吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|第页d日σ(η)d日τ)第页d日σ(ξ),

它给出了

M(M)第页(u个,t吨)Ct吨n个(Ω(t吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|第页d日σ(η)d日τ)第页d日σ(ξ))1第页.

现在我们使用带指数的Minkowski积分不等式第页=秒/秒并获得

M(M)第页(u个,t吨)Ct吨n个t吨2t吨2(Ω(B类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|第页d日σ(η))第页d日σ(ξ))1第页d日τ.

我们设置了

φτ(ξ)=B类t吨Ω(ξ)|u个~(η,τ)|第页d日σ(η), (2.5)

并将上述估计值写为

M(M)第页(u个,t吨)Ct吨n个t吨2t吨2Ωφτ第页(ξ)d日σ(ξ)1第页d日τ=Ct吨n个t吨2t吨2||φτ||L(左)第页(Ω,d日σ(ξ))d日τ. (2.6)

接下来,我们要估计L(左)P(P)(∂Ω,)的规范φτ,其中t吨/2 ≤τ≤ 3t吨/2,为此我们定义了一个函数θ:∂Ω×∂Ω→ ℝ 通过

θ(ξ,η)=1,|ξη|t吨0,|ξη|>t吨,

清晰地θ(ξ,η) =θ(η,ξ)和

φτ(ξ)=Ωθ(ξ,η)|u个~(η,τ)|第页d日σ(η).

我们将使用二元论证:让我们修复ψL(左)q个(∂Ω,(ξ)), ||ψ||q个≤1,其中1/第页+ 1/q个= 1. 那么我们有

Ωφτ(ξ)ψ(ξ)d日σ(ξ)=|ΩΩ|u个~(η,τ)|第页θ(ξ,η)|ψ(ξ)|d日σ(η)d日σ(ξ)|ΩΩ|u个~(η,τ)|第页θ1第页(ξ,η)θ1q个(ξ,η)|ψ(ξ)|d日σ(ξ)d日σ(η)A类B类,

哪里

A类=ΩΩ(u个~(η,τ))第页第页θ(ξ,η)d日σ(ξ)d日σ(η)1第页t吨n个1第页Ω|u个~(η,τ)|d日σ(η)第页/,
B类=ΩΩ|ψ(ξ)|q个θ(ξ,η)d日σ(ξ)d日σ(η)1q个t吨n个1q个ψq个t吨n个1q个.

结合上述估计,我们得出

Ωφτ(ξ)ψ(ξ)d日σ(ξ)t吨n个1M(M)第页(u个,τ),ψq个1,

通过二元性 ||φτ||L(左)第页(Ω,d日σ(ξ))t吨n个1M(M)第页(u个,τ). 使用(2.6)并记住这一点t吨τ对于t吨/2 ≤τ≤ 3t吨/2我们最终获得

M(M)第页(u个,t吨)Ct吨2t吨2M(M)第页(u个,τ)d日ττ,

这意味着我们证明了(2.3)同样在情况0中<第页。因此,再次使用τt吨,在这两种情况下,我们都有:

t吨βM(M)第页(u个,t吨)Ct吨2t吨2τβM(M)第页(u个,τ)d日ττC||u个||B类β,第页(Ω)第页,0<t吨<第页2,

因此 ||u个||B类β,(Ω)C||u个||B类β,第页(Ω).

为了从这个特殊情况着手定理1定理1我们需要研究一类拟早次谐波函数。这方面的一个关键结果是定理2如下所示。

让,为了K(K)≥ 1,质量控制系统K(K)(W公司)表示一类非负的局部有界Borel可测函数u个在域上W公司⊂ ℝn个令人满意的

u个(x个)K(K)|B类(x个,第页)|B类(x个,第页)u个d日V(V),B类(x个,第页)W公司.

类中的函数QNS公司(W公司) = ⋃K(K)≥1 QNS公司K(K)(W公司)被称为准近次谐波功能。我们需要下一个结果,它概括了引理1.

定理A

[14,15]0 <第页< ∞.如果 u个QNS公司(W公司),然后 u个第页QNS公司(W公司).更准确地说,如果 u个QNS公司K(K)(W公司),然后 u个第页QNS公司K(K)1(W公司),哪里 K(K)1 仅取决于 K(K),n个 第页.

u个×(φ(ξ,t吨))=啜饮t吨4τt吨u个(φ(ξ,τ)),(ξ,t吨)Ω×(0,第页0),

u个×是在上定义的函数ΩU型.

使用备注1和估算(1.1)(1.2)我们很容易证明:

啜饮4t吨τt吨|u个~(ξ,τ)|K(K)1|(ξ,t吨)|(ξ,t吨)u个d日V(V),u个N个S公司K(K)(Ω),ξΩ,0<t吨第页2,

哪里K(K)1仅取决于K(K),n个和Lipschitz常数L(左),属于χ,φ。这意味着u个QNS公司K(K)(Ω)我们有:

u个×(φ(ξ,t吨))K(K)1|(ξ,t吨)|(ξ,t吨)u个d日V(V),ξΩ,0<t吨第页2. (2.7)

如前所述,在[11,12].

空间 L(左)β第页,q个 (ΩU型)由所有可测量的函数组成(f):ΩU型⟶ ℂ 这样的话

||(f)||L(左)β第页,q个=(0第页0(Ω|(f)~(ξ,t吨)第页d日σ(ξ))q个第页t吨βq个1d日t吨t吨)1q个<.

换句话说, ||(f)||L(左)β第页,q个=||(f)~||L(左)β第页,q个.

以下定理是关于有界性的一个结果u个u个×在拟早次调和函数类中。它将用于证明我们的主要结果,定理1

定理2

0 <,第页≤ ∞ β> –1.一个函数 u个QNS公司K(K)(ΩU型)属于 L(左)β,第页 (ΩU型)当且仅当 u个× 属于 L(左)β,第页 (V(V)).此外,我们还有

||u个×||L(左)β,第页(V(V))C||u个||L(左)β,第页(ΩU型),

哪里 C 取决于 K(K) Ω 但独立于 u个.

证明

u个是局部有界的,我们只需证明其蕴涵u个 L(左)β,第页 u个× L(左)β,第页 。假设0<<第页< ∞. u个根据定理A,是QNS公司我们的功能,使用(2.7)

(u个×(φ(ξ,t吨)))C|(ξ,t吨)|t吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)u个(φ(η,τ))d日σ(η)d日τ. (2.8)

集成超过ξ∂Ω给予:

Ω(u个×(φ(ξ,t吨)))d日σ(ξ)C|(ξ,t吨)|Ωt吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)u个(φ(η,τ))d日σ(η)d日τd日σ(ξ).

按照引理3的证明进行论证,我们得到

M(M)(u个×,t吨)Ct吨n个t吨2t吨2τn个1Ω|u个(φ(η,τ))|d日σ(η)d日τCt吨2t吨2M(M)(u个,τ)d日ττ.

然后我们使用带指数的Hölder不等式 第页 并获得

M(M)(u个×,t吨)Ct吨2t吨2M(M)第页(u个,τ)d日ττ1第页.

如果第页<<∞,我们有(2.8)

|u个×(φ(ξ,t吨))|第页C|(ξ,t吨)|t吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)|u个(φ(η,τ))|第页d日σ(η)d日τ,

它给出了

M(M)第页(u个×,t吨)Ct吨n个(Ω(t吨2t吨2B类t吨Ω(ξ)u个第页(φ(η,τ))d日σ(η)d日τ)第页d日σ(ξ))第页.

争论如中所示引理3我们得到

M(M)第页(u个×,t吨)Ct吨2t吨2M(M)第页(u个,τ)d日ττ,0<t吨<第页2.

乘以t吨β和积分超过0<t吨<第页2给予

||u个×||L(左)β,第页第页=0第页2t吨β第页M(M)第页(u个×,t吨)d日t吨t吨C0第页2t吨β第页t吨2t吨2M(M)第页(u个,τ)d日ττd日t吨t吨C0第页2t吨β第页0第页0χ[t吨2,t吨2](τ)M(M)第页(u个,t吨)d日ττd日t吨t吨C0第页0τβ第页M(M)第页(u个,τ)d日ττ=C||u个||L(左)β,第页第页.

定理3

0 <<1≤ ∞, 0 <第页≤ ∞ β> –1.如果函数 u个 属于 QNS公司K(K)(ΩU型) ∩ L(左)β,第页 ,那么它属于 L(左)β11,第页 (ΩU型),哪里 β1=β+(n个1)(111), 我们有 ||u个||L(左)β11,第页C||u个||L(左)β,第页, 哪里 C 是独立于 u个.

证明

u个QNS公司K(K) L(左)β,第页 然后,通过定理A,u个QNS公司K(K)1,很容易得出以下结论:

M(M)(u个,t吨)Ct吨n个1啜饮t吨2τt吨2M(M)(u个,τ),t吨2<第页0.

因此,我们得到一个估计:

M(M)11(u个,t吨)=Ωu个1(φ(ξ,t吨))u个(φ(ξ,t吨))d日σ(ξ)M(M)1(u个,t吨)M(M)(u个,t吨).

然后

M(M)1(u个,t吨)Ct吨n个111啜饮t吨2τt吨2M(M)(u个,τ)=Ct吨(n个1)(111)啜饮t吨2τt吨2M(M)(u个,τ). (2.9)

[t吨2,t吨2]j个=14Δj个, 哪里 Δj个=(4)j个t吨2,(4)j个1t吨2 我们有

啜饮t吨2τt吨2M(M)(u个,τ)j个=14啜饮τΔj个M(M)(u个,τ)j个=14M(M)u个×,j个14j个1t吨2. (2.10)

因此,使用(2.9)(2.10),我们获得

M(M)1(u个,t吨)t吨β+(n个1)(111)Cj个=14t吨βM(M)u个×,j个14j个1t吨2. (2.11)

现在,结果遵循前面的定理。

我们在完成这篇论文时提供了定理1.

的证明定理1

u个 B类β,第页 (Ω). 然后|u个|是次谐波的,因此QNS公司1(Ω). 现在|u个| ∈ L(左)β,第页 ,因为u个 B类β,第页 (Ω). 因此,通过定理3, |u个| ∈ L(左)β11,第页 .自u个是谐波,这意味着u个 B类β11,第页 (Ω). 引理3给出了我们u个 B类β11, (Ω)因此u个 B类β11,第页1 (Ω). 因此 B类β,第页 (Ω) ⊂ B类β11,第页1 (Ω). 嵌入的连续性 B类β,第页 (Ω) B类β11,第页1 (Ω)根据定理3和引理3,或来自闭图定理。

致谢

作者感谢裁判指出了许多不准确的地方,并且其评论改进了结果的呈现。

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收到:2018-06-10
认可的:2019-09-27
在线发布:2019-11-08

©2019 Arsenović和Jovanovć,由De Gruyter出版

本作品根据知识共享署名4.0公共许可证授权。

于2024年6月27日从下载https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/math-2019-0108/html
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