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: 119
Скачиваний: 0
140 Ч. 2. Граничные теории и минимальная разреженность
первоначально для римановых поверхностей и исполь зуемую обычно в теории функций комплексного переменного.
4) Если рассмотреть все вещественные непрерыв ные функции класса BLD (см. гл. IX, п. 9, подстроч ное примечание на стр. 109) на римаңовой поверх ности или в (^-пространстве, то мы получим компак-
тификацию Ройдена.
5) Рассмотрим следующий подкласс предыдущего класса функций: для каждой функции f из этого под класса существует замкнутое множество Р, вне кото
рого f гармонична и реализует минимум |
интеграла |
|
Дирихле в |
классе B LD -функций, равных |
f на С F. |
Тогда мы |
получаем компактификацию |
Курамоти |
(определенную им для римановых поверхностей), хо рошо приспособленную для изучения B LD -функций. По этим важным вопросам см. сборник „Kuramochi boundaries on Riemann surfaces“, Lecture Notes, v. 58, Springer, 1968.
6) В следующей главе мы детально изучим еще одну и самую важную для нас компактификацию,
а именно компактификацию Мартина.
|
Глава XIV |
К Л А С С И Ч Е С К О Е |
П Р О СТРА Н СТВ О М А Р Т И Н А 1). |
И Н Т ЕГР А Л Ь Н О Е |
П Р Е Д С Т А В Л Е Н И Е М АРТИ Н А |
1. Элементарное введение. Рассмотрим на про
странстве Грина Q семейство функций х >—> ^ |
и\ = |
||
= К(х, у) |
(у0е й фиксировано), зависящее от пара |
||
метра у. |
Если ПОЛОЖИТЬ К (у0, у0) = 1, то |
функция |
|
X I—э- К (х, |
у) будет непрерывной и при у = |
у0. |
|
Т е о р е м а X IV . 1. Пространство Q, получающееся по теореме Константинеску— 1{орня (гл. XIII), в слу-
') См. фундаментальную работу Мартина [1], а также обзор' ные статьи Брело [12, 24J.
Гл. X IV . Классическое пространство Мартина |
141 |
чае, когда в качестве Ф взято указанное только что семейство функций, не зависит, с точностью до гомеомерфизма, от точки у0. Оно называется простран
ством Мартина, а множество A = Q \ Q — границей
Мартина. Топология пространства Й будет обозна чаться через £Гт .
Доказательство. В любой области Q, с Qj сл Q, Q, э у0 функция у I—> G (х, y)/G (х , уа) гармонична, если
x ^ Q lt положительна и равна 1 в у0. Поэтому |
при |
||
.V—ѵ Х е й |
\ й эта функция стремится к гармонической |
||
положительной функции. Рассмотрим |
|
||
G (х, у) |
G (х, у) |
G(x,y'o') , где у'о, у'' е= Йр У'о * |
У'о- |
G (х, у'о) |
О(х,уо) |
G (х, у'0) |
|
Если Q', Ü " обозначают пространства, соответствую щие семействам, связанным соответственно с точками
у'0, у'о, то оба множителя справа сходятся в й " при
X е Й" \ й к конечным положительным пределам; то же справедливо поэтому для левой части. Если при различных Х и Х 2 пределы левой части при У — y'ö
различны, то эти пределы разделяют точки множе
ства й" \ Й; в противном случае при некотором у будут различны пределы G{x, y)/G {х, у") в соответ
ствии с определением й". Таким образом, пределы (в й") левой части при х - ^ І е О ^ Ч Й и любом у существуют и разделяют точки множества й " \ Й. Следовательно, й гомеоморфно й".
Д о п о л н е н и я , і) Предел К (X, у) функции Д (х, у)
при х - > І е 0 \ й (обозначаемый также через Д х {у)) есть вещественная непрерывная функция точки {X, у ) е s Д X й. Это — следствие непрерывности по X и равномерной непрерывности по у.
іі) Рассмотрим при фиксированном у0 семейство функций X >—*■ К (х, у,) для плотного множества {уг}. Пространство, получаемое в этом случае по теореме
Константинеску — Корня, совпадает с Й, так как
142 Ч. 2. Граничные теории и минимальная разреженность
функции у ь-9- /<■ (.V, у) сходятся, когда х стремится к любой граничной точке этого пространства. Введем, далее, счетное семейство {ф/} вещественных непре
рывных функций с компактным носителем, плотное во всем пространстве таких функций (с нормой sup | • |). Слабейшая равномерная структура в Q, в которой все функции K{x,tji) и фу равномерно непрерывны,
есть структура, пополнение которой дает Q. Это показывает, что структура, о которой идет речь, имеет счетный базис окружений и, следовательно, про
странство Q метризуемо.
У п р а ж н е н и е . Указать явную |
форму метрики |
|||
в Q (как это и сделал Мартин). |
|
|
||
ііі) Вместо |
G ( x , y 0) |
мы могли бы |
рассматривать |
|
непрерывные |
функции |
G' (х , //0) = |
J* |
G іх > У) Ф “" (у) |
(где — гармоническая мера для регулярной области
сй0 э у0) и соответствующие нм функции К'. Полу чаемое таким образом пространство снова совпадает
с Q (так как К' = К при хфаз0).
2.Минимальные гармонические функции в про
странстве Грина |
Q. Возьмем в качестве U |
и Р |
(см. гл. X II, п. 3) неотрицательные гармонические функ |
||
ции и потенциалы. Аксиомы А! и А 2 выполнены. |
Кроме |
|
того, U выпукло |
и в пространстве <SV разностей не |
отрицательных гармонических функций с естествен ным порядком U является неотрицательным конусом. Поэтому минимальные гармонические функции являются точками на крайних образующих конуса U. В <§ѵ мы можем ввести топологию локальной равно мерной сходимости, и тогда множество функций из <§и, определяемое условием u ( y o ) = U будет замкнутой гиперплоскостью. Положительные функции из этой
гиперплоскости |
образуют |
компактное |
метризуемое |
|
множество Ви, (например, с |
метрикой |
sup| и{— м21 |
||
по некоторой фиксированной |
окрестности точки у0). |
|||
Крайние точки |
Ву, совпадают с минимальными гар |
|||
моническими функциями, |
равными 1 в у0, и их мно- |
Гл. X IV . Классическое пространство Мартина |
143 |
жествами есть непустое множество типа Gfi (как мно жество крайних точек компактного метризуемого множества в линейном пространстве).
Найдем все минимальные гармонические функции. Очевидно, что если р — положительная мера на Д,
то j К (X, у) dp (X) есть положительная гармониче
ская функция в Q (это следует из критерия среднего). Справедливо и обратное утверждение.
Ле м м а X IV . 2. Всякая неотрицательная функция и, гармоническая в Q, допускает представление
ч(у) — j К (X, у) dp (X), |
(1) |
где р — положительная мера Радона на Д.
Доказательство. Если Q„ — возрастающая последо вательность относительно компактных открытых мно
жеств, такая, что и UQ« = Q, то функция R°un является потенциалом (она супергармонична и
Gya, если Я выбрать |
так, чтобы XGy^ |
u на дйп |
и, следовательно, на Q„). |
Представление |
Рисса дает |
ф . М = J G (х, у) d\in (х) = I к (X, у) dvn (х),
где dvn (х) = G (х, у0) dp„ (х), J dvn= и (у0) и supp ѵ„ с
er dQ„. Молено извлечь подпоследовательность ѵ„р,
слабо^ сходящуюся к положительной мере р на Q с носителем в Д. Непрерывность функции х і—> К(х, у)
на Й дает
и ( у ) = \ К ( Х , y) dii(X).
Т е о р е м а X IV . 3. Всякая минимальная гармони
ческая функция и равна |
и(у0)І((Х, у) для некото |
рой точки Я е Д , |
' |
Соответствующие точки X называются минималь ными точками границы Д, и их множество обозна чается через Д}.