Файл: Брело, М. О топологиях и границах в теории потенциала.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 0
80 |
Ч. 1. Внутренняя тонкая топология |
|
и мы |
получаем желаемое |
равенство. Наконец, |
|
и, следовательно, |
и] — |
З а м е ч а н и е . В частности, мы можем предполо жить, что функция и локально ограничена. Отсюда будет следовать, что ц не нагружает полярных мно жеств и, значит, не нагружает множества иррегуляр ных точек границы со.
Т е о р е м а V III. 6. Для всякого открытого множе ства ш е й множество тех его граничных точек, в ко торых со разрежено, имеет гармоническую меру нуль ').
Эта теорема содержится в работах Валле-Пуссена.
Доказательство. Рассмотрим потенциал V |
из тео |
||
ремы |
V II. 6 |
и потенциал U' = ^ u a ^ U . Мы |
видим, |
что |
и |
являются наибольшими гармоническими |
|
минорантами в со для U и U ' соответственно, и сле |
|||
довательно, |
они равны, ибо U = 11' на со. |
Отсюда |
Ни* = Ни', и U = 11' на öco П й почти всюду по гар монической мере.
2. Дальнейшие свойства |
функции &£. Л е м |
ма V III. 7. Если супергармоническая функция и не |
|
превосходит конечного числа X, |
то (тонко замкнутое) |
множество тех точек, в которых и = X, имеет тонкую внутренность р-меры нуль, где ц — мера, ассоции рованная с и.
Доказательство. Достаточно доказать утверждение леммы для пересечения нашего множества с открытым относительно компактным множеством т, и далее для
функции щ, положительной в со2 |
65j, |
где со2 отно |
||
сительно компактно, регулярно и |
связно. Заметим, |
|||
что |
«і = (д“')м на |
со,. Таким образом, |
мы приходим |
|
к |
случаю, когда |
и есть потенциал, |
стремящийся |
’ ) Так как ftp“ есть гармоническая мера со в х (гл. VI, п. 10),
то этот результат содержится в приводимой далее теореме VIII. 8 (однако ои используется при ее доказательстве, точнее, при доказательстве леммы VIII. 7).
Гл. V III. Применения к выметанию, весам и емкостям 81
к нулю в точке Александрова, и достаточно показать, что множество е, где и = Я = sup и имеет тонкую
О
внутренность р-меры нуль. Но открытое множество а, где и > Я — е, относительно компактно в ß, и и = Я— е на да, за возможным исключением множества точек, где а разрежено. Так как это множество имеет гармоническую меру нуль в а, то отсюда следует,
что H u = R <ua равно Я — е в а. Следовательно, Rue — h
на е и |
Rue — и квазивсюду |
и, значит, всюду. По |
|
скольку |
и совпадает |
с выметенной функцией |
|
то мерц [X сосредоточена на |
Все и ядро или тонкая |
||
внутренность е имеют нулевую р-меру. |
|||
Т е о р е м а V III. 8. |
Пусть |
мера р, соответствую |
|
щая некоторому потенциалу, |
такова, что р(Вс) — 0. |
Если множество а полярно и cz Ве или если а — тон кая внутренность множества Ве, то а имеет нулевую
внешнюю Ь^-меру.
Доказательство. В первом случае (когда а полярно) мы можем, расширив множество а, считать его борелевским. Достаточно рассмотреть случай, когда а компактно, а р = е(, х ^ В е. Тогда функция Gx будет
ограниченной на а, то же справедливо для и поэтому соответствующая мера будет на а равна
нулю (см. гл. |
V I, п. 9, ß)). |
Во втором случае мы снова рассматриваем ех (хф Ве) |
|
и применяем |
предыдущую лемму к пространству |
Q \ [х] и супергармонической функции $а (у) — Gx (у). Эта функция равна нулю на Ве\ следовательно, у Ве тонкая внутренность имеет нулевую üf -меру.
3. Приложения. Т е о р е м а V III. 9. Если и — не отрицательная супергармоническая функция, то функ
ция $ еи (которая равна и на В е) зависит на С Ве
только от значений и на тонкой границе множества Ве.
Следовательно, на тонком замыкании множе ства С е определяется лишь значениями и на тонкой границе множества е.
82 |
Ч. 1. Внутренняя тонкая топология |
Доказательство. Будем исходить из формулы
W = ) и (у) dbix {у). Первое утверждение очевидно.
Пусть X е= Се. Если |
х е Ве, то |
|
(х) = |
и (х) и л е ё |
||
и, следовательно, х |
есть тонкая |
граничная точка |
||||
для е. Если же х |
Ве, то доказываемое утверждение |
|||||
следует из того, |
что тонкая граница Ве содержится |
|||||
в тонкой границе е. |
|
|
|
|
|
|
С л е д с т в и е . |
Рассмотрим |
две |
неотрицательные |
|||
супергармонические |
функции |
иь |
и2 |
и |
множество |
|
А — {.г I и, = и2}. Тогда |
щ = äfuf' + |
«і |
и на ядре |
или на тонкой внутренности множества А меры, соответствующие иЛ и и2, совпадают.
Действительно, так как и{ = и2 на (тонко замкну том) множестве А , то это справедливо на тонкой
границе множества А или, |
что то же, множества С А, |
|||
и поэтому на А |
= |
Ж '1- |
С |
другой стороны, |
■ ®и,Л = «! квазивсюду |
на |
А, и |
то |
же верно для и2. |
Поэтому мы получаем требуемое равенство квази
всюду, |
а значит, всюду. |
|
|
|
||
|
Если |
и(, |
и2— потенциалы, |
то |
множества С В с а |
|
и |
К са |
имеют |
меру нуль для |
мер, |
отвечающих |
С А |
|
||||||
и |
Эзи2 у и поэтому равенство, которое мы выше дока- |
зали, дает искомый результат для мер. В общем
случае мы |
вводим |
открытое |
множество шсгй сг'й |
|||
и |
потенциалы 9tu, = |
3tlh = |
u2 (равные iiu |
и2 на со). |
||
На |
тонкой |
внутренности множества со П А |
соответ |
|||
ствующие |
меры |
тождественны. Отсюда — "искомый |
||||
результат для иь |
и2. |
|
|
Частично это следствие содержится в следующем результате (представляющем собой уточнение теоремы
Валле-Пуссена, |
см. Брело [13]). |
|
||||
Т е о р е м а |
V III. |
10. |
Для |
тех оке функций |
иь |
|
и2^ 0 |
и мноокества |
А, |
что |
и в предыдущем след |
||
ствии, |
введем |
множество А 0, |
на котором иь и2 |
ко |
нечны и в точках которого тонко открытое мнооюество а = {х I Ui < гг2] разрежено. Тогда на А а мера ц,, ассоциированная с и2, маокорирует меру р.(, ассо циированную с «[.
Гл..-V U l. Применения к выметанию, весам и емкостям 83
Доказательство. Как и выше, можно свести дока зательство к случаю потенциалов ии и,. Рассмотрим
функции SS?h, которым соответствуют меры, равные Ці, ц2 на множестве А 0 (содержащемся в тонкой
внутренности множества |
Вса). |
Но |
и |
равны |
|||
на а, |
так как они равны |
на тонкой границе а, и мы |
|||||
возвращаемся к случаю, |
когда u y ^ u 2 всюду. |
|
|||||
При этих предположениях рассмотрим компактное |
|||||||
множество |
К <= А 0 |
и открытое множество |
со гэ Д , |
||||
такие, |
что |
ці (ш \ |
/() < |
е и |
ц2(со \ |
Д") < е. |
Пусть |
h — наибольшая гармоническая миноранта для и2 в со;
рассмотрим |
и\ — и\ — h и |
потенциал ц2 = н2— ц. |
Выметенная |
функция |
» определенная обычным |
образом в компонентах множества со, имеет ассоцииро ванную меру, равную ц2 на К с точностью до меры общей массы < е (отметим, что полярное множество точек разреженности К имеет нулевые р,[- и ц2-меры). Разложив и'\ на со в сумму потенциала и'( и гармони
ческой фуНКЦИИ ф ^ О , ПОЛУЧИМ |
= |
—+ (^ф)ш- Следовательно, соответствующая
мера на К мажорируется мерой ц, с точностью до меры
общей массы |
< |
в, и, таким образом, |
ц2(Ю |
(К). |
|
С в о й с т в а |
ф у н к ц и и $Іеи д л я |
г а р м о н и ч е |
|||
с ких и. |
В силу |
аддитивности при изучении свойств |
|||
функции |
9& |
достаточно рассмотреть |
случай, |
когда |
и — гармоническая функция.
Т е о р е м а V III. 11. Если и — неотрицательная гар моническая функция, то мера, соответствующая Д)еи, сосредоточена на тонкой границе множества Ве {и, следовательно, множества е).
Доказательство; Прежде всего, в соответствии с последним следствием (или теоремой 10) функции и
и 5Эи, равные между собой на Ве, имеют одинаковые
ассоциированные |
меры на |
тонкой |
внутренности В е. |
Если представить |
в виде суммы потенциала ѵ |
||
и гармонической |
функции |
1г, то |
после выметания |
84 |
Ч. 1. Внутренняя тонкая топология |
|
получим |
. Поэтому V = $ѵ (и h = |
Но |
мера, соответствующая ѵ, сосредоточена на Ве, и это дает желаемый результат.
З а м е ч а н и е . Мы уже упоминали (гл. V I, п. 10, подстрочное примечание на стр. 63 п 64) о теории выме тания Картана [2]. Используемое в этой работе поня тие тонкой сходимости неотрицательных мер (с по тенциалами ф + со), примененное к мерам Дирака ех, порождает, в силу соответствия гх •«-»■ х, понятие сходимости в R", совпадающее с нашей тонкой схо димостью.
4. Примеры весов и емкостей. Свойство Шоке.
Напомним, что в теории Шоке (см. Шоке [1, 5], Брело [20]) общей емкостью (в книге Брел [20] исполь зуется название „истинная емкость“) называется веще ственная (конечная или нет) функция множества ‘S’ (е), определенная на всех подмножествах е отделимого пространства и удовлетворяющая следующим усло
виям: |
і) Ѵ(е) — возрастающая функция; |
іі) |
'S V e J-* |
|
—><S’ (U^a) Для |
всякой возрастающей последователь |
|||
ности |
множеств |
еп\ ііі) ^ {е п) -> 43(Г) еп) |
для |
всякой |
убывающей последовательности компактных мно жеств еп. Множество е называется С-измеримым, если “йДе) = sup*8{К), где К — компакт, / ( с е . Шоке до казал С-измеримость всех так называемых /(-анали- тических множеств (и, в частности, что важно для
нас, всех |
борелевских множеств), содержащихся |
в множестве типа G&. |
|
Пример |
общей емкости можно получить, отпра |
вляясь от конечной вещественной функции 'S’ (/ 0 ^ 0 {К — компакт), удовлетворяющей условиям: а) Ф (К)— возрастающая функция; Ь) ^ {К ) непрерывна справа, что в случае локально компактного метрического про
странства эквивалентно |
свойству ііі); с) ^ (/<] (J -^С2) ~4~ |
- f ‘S’ (7(і fU(2) ^ ^ (Кі)+ |
^(/(2) (строгая субаддитив |
ность). Такая функция Ф(К) называется емкостью Шоке.
Введем внутреннюю емкость
<& ,( е ) = sup'S’ t/C). где /( — компакт,
Д с;е