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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 = 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 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 — 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