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: 112

Скачиваний: 0

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

162 Ч, 2. Граничные теории и минимальная разрейкенность

Наконец, множество Л! \ {Я], очевидно, разрежено (так как индуцированная на Д, топология дискретна), и можно убедиться, чт оно строго разрежено, ис­ пользуя множество Е из леммы 2 и отвечающую ему меру ц0, построенную в предыдущем абзаце. Инте­

грал J

К ' (х, у) Фо (у),

который стремится к -j- оо

(в топологии £Гт)

в точке X по Е,

будет стремиться

к -Ь оо

также и

по

Л[ \ (X} в силу следствия

тео­

ремы XV. 6.

 

 

 

 

Что

касается

неразреженностп,

то заметим,

что

достаточно убедиться в строгой неразреженности мно­ жества Е czQ, при условии, что оно неразрежено в X .

Будем обозначать через R% приведенные функции относительно Ф, в пространстве Q(JAiЛюбая функ­

ция

К е Ф | ,

мажорирующая

1

на Е \ б (где б — от­

крытая окрестность

точки X

 

в Q,

у 0 ф б),

на Q не

меньше,

чем отношение

R ^ 6/G 'o,

которое

на 6(1 Q

 

 

 

 

 

У о

'

 

 

 

равно R a ^ 6(yo)IGx {i/0) =

j R(x,

y ) d b f ^ 6(y).

Далее,

V (X)

не

меньше,

чем

 

 

inf

этого выражения,

т. е.

чем

I К ( Х , у) d b ^ ü(y)

(теорема X V . 6,

следст­

вие).

Эта

же

оценка верна

для R\'K6(X).

Поэтому

достаточно установить, что sup | К ( Х , у) dbe,/6(у) — 1

(см. гл. II, п. 4) или же что Rf^ ö* (yQ)

(у0) для

некоторых б„ (П = {X}). Но это предельное соот­ ношение хорошо известно (см. гл. V I, п. 10).

4.Приведенные функции. Минимальные и неми­

нимальные точки.

Л е м м а

XV. 10. Если функция ѵ,

неотрицательная

и супергармоническая на Q, допу­

скает представление ѵ ( у ) =

J R ' (х, у) dpB(х) (где рѵ—

неотрицательная мера на Q,

сосредоточенная на Q (J At)

и е czQ,, то

 

 

Ra (z) = J R n' ' (X, у) (z) d [lv (x ) ,


 

Гл.

X V .

Пространство Мартина и разреженность

163

Доказательство. Известно (гл.

VI),

что R v{z)e

— j

v(y)dbiz (y). Следовательно,

 

Reu (z) равно

 

J (

JК ' (X,

y) dblz (//)) d\iv(x),

или

J

R Ke - ( X i (2 ) dpv {x).

 

Т е о р е м а XV . 11.

(Наим [1].) Если функция u^

О

гармонична и Е сг Q,

то условие Rft = и эквивалентно

тому, что борелевское множество

<%Е точек из Д,,

где Е разрежено, имеет \хи-меру нуль.

 

 

Доказательствоч')* . Допустим,

что

р„ (ІГ£) =

0.

Так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ни (у) = {

Rkx (у ) dpu (X)

и R eKx =

Кх

(V * ф & Е),

то мы получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш іу) =

J

Кх (ѵ) d\iu(X ) = и (у).

 

Теперь предположим,

что

R u =

 

u.

Введем счетный

базис (б;)

регулярных

областей

 

в Q; в любой точке

• Ѵе Д , ,

в

которой Е

разрежено,

имеем неравенство

Нк х (у ) < К х (у ) Для

некоторой

точки у

в одной

из

областей

б,-.

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

I

RcKxdf,l‘ < K x (!l)

(Ѵ !/еб ,).

 

 

Иными словами, <gE содержится в счетном объеди­ нении множеств а;, удовлетворяющих предыдущему ■ неравенству для всех X . Покажем, что аг имеет нуле­ вую пи-меру. Поскольку мы имеем дело с борелевскими функциями,

=

Ш

R Kx(x)dpu(X))d9l4x)E

=

=

!

R u М dp^ix) = I U dp6J (х) = и (у) (уу <= бг).

') Мы следуем доказательству Гаурнсанкарана [1], который уточнил также описание множества с

6*


164 Ч. 2. Граничные теории и минимальная разреженность

Следовательно,

j K w - j я£,‘'р;,]‘'м*)“ 0,

откуда ц„(аг) =

0.

З а м е ч а н и

е . Множество является пересече­

нием Л| с множеством типа Ка из Л.

Мы приведем доказательство, отличное от перво­ начального доказательства Гаурисанкарана. Прежде

всего Rkx о) — J Кх dbeya. Далее, <£Е есть пересече­

ние Лі с объединением множеств /7П= | ^ ^ ал(г/0) < і|

из Д (здесь Q„ f , Q„ er cz Q, |J

= Й).

Каждое Fn

есть объединение множеств

(Kj) ^ 1

—- p” 1} для

всех натуральных р. Наконец, каждое из этих мно­ жеств есть пересечение множеств | ^ ^ 1іл+<гЧ 9’п'>(У0) ^ < П — р-1} для всех натуральных q. Последние же множества компактны в Д.

С л е д с т в и е .

Для любых

неотрицательных гар­

монических функций и и множества Е с

Й имеем

R U^E

\ K x dix'u + j

Rxx dp",

(3)

где ц ', р" суокения меры ра на Д, \ $ Е и <SE соот­ ветственно. Первый член есть наибольшая гармони­

ческая миноранта для

RE, а второй

является потен­

циалом.

 

 

 

 

В самом

деле,

X е

Ді \ $£=#> Rkx = Кх, откуда

и получается искомое разложение.

 

Далее,

пусть

и' положительна,

гармонична и

Ru. Тогда и' — Ru\ Действительно, в противном случае, существует супергармоническая функция ѵ, которая ^ и' на Е и < и' в некоторой точке х; рас­ смотрим супергармоническую функцию ш, которая ^zu

на Е и достаточно близка к Ru в х. Функция v-j-wи'

неотрицательна

Ru ^ u ') , ^ u на Е , но <


 

Гл.

X V . Пространство Мартина и разреженность

165

в точке X.

Поэтому

мы заключаем,

что pu,

= О,

и так

как

эта

мера ^

 

то

^

ц'

и,

значит,

и ' < . І К х і К -

 

 

 

 

 

 

 

 

О п р е д е л е н и е

X V .12.

Неотрицательная

гармо­

ническая

в

Q

функция

и

называется

привязанной

к нулю в точке X е

А, если существует такая окрест­

ность

б

точки

X в

пространстве Q,

что

u =

Ru6na

на б Г)

П.

В этом случае то же самое верно

для любой

окрестности

6' сг б.

 

 

 

 

 

 

 

П р е д л о ж е н и е

XV.

13.

Если

неотрицательная

гармоническая функция и привязана к нулю в любой точке множества соЛАі, где ® — открытое подмноже­ ство пространства Q, то для ассоциированной меры р.„

имеем рц(соПАі) = 0- Обратно,

из

этого

равенства

следует, что и привязана

к нулю

в каждой точке

множества со Л А.

 

 

 

 

Доказательство. Для

любой

точки

Х 0е А і Л ®

можно найти в Q

открытое множество coj cz со, являю­

щееся

окрестностью точки Х а и такое,

что R?,ainQ = u

на

а, Л П, а следовательно, и на Q

(поскольку это

равенство имеет место квазивсюду на Ccüj).

Так как

Соц

разрежено в

каждой

точке

множества ю, Л Дц

то р„ (со, Л Ді) =

0.

Используя счетное

покрытие мно­

жества

со Л Ді,

мы

заключаем,

что

цц (со Л Аі) = 0.

Обратное, утверждение доказывается легко.

 

В качестве непосредственного следствия получается

Т е о р е м а

X V . 14.

Положительная гармоническая

функция и на Q будет минимальной в том

и только

в том случае, когда она привязана к нулю

во всех

точках мнозкества X е

Д,, кроме одной (или же во всех

точках А'і=Д, кроме одной минимальной).

 

Следовательно:

 

 

 

 

 

 

Всякая неотрицательная

гармоническая

функция,

привязанная к нулю во всех точках множества Д, кроме одной точки Х 0, либо пропорциональна Кх„, либо равна нулю в случае, когда точка Х 0 не мини­ мальна .


166 Ч. 2. Граничные теории и минимальная разреженность

Это — принцип положительных особенностей, вос­ ходящий к Булигану [1]. См. Дени [1] и Брело [12].

Х а р а к т е р и з а ц и я н е м и н и м а л ь н ы х т о ч е к

м н о ж е с т в а

А.

П р е д л о ж е н и е XV.

15. Для того

чтобы точка X

е

А была неминимальна,

необходимо

и достаточно, чтобы выполнялось любое из следующих

условий:

 

 

 

 

 

 

а)

Существует

такая

окрестность б точки

I s A

в Q,

что Якп’л Ф Кх .

 

 

 

 

 

Ь)

А

 

 

0 на й,

что

 

 

Существует такая мера ц ^

 

 

 

 

 

 

(У)

(4)

Доказательство.

Утверждение

насчет

а)

близко

к предыдущей теореме.

 

 

 

 

 

Что касается условия

Ь), то

формула

(2)

сразу

показывает, что из него следует неминимальность точки X . Далее, если точка X неминимальна, то мы

можем

 

использовать открытую

окрестность б из а),

и

соображения,

приведенные в

начале

доказатель­

ства

теоремы

X V . 6,

дают меру, удовлетворяющую

условию Ь).

 

 

 

 

 

 

 

 

З а м е ч а н и е .

Рассмотрим

на

пространстве

Q

топологией

£Гт ) конус функций Ф, определенный

в

теореме X V . 7.

В

соответствующей

тонкой тополо­

гии

Q

 

будет

строго

неразреженным

в любой точке

X е А, (в силу теоремы XV . 9). Далее, Q

строго раз­

режено

в любой точке ^ е Д \ Д | . Разреженность вы­

текает

 

из Ь),

а строгая разреженность доказывается

так же,

как в теореме X V . 9.

 

 

 

 

 

У п р а ж н е н и я .

1) В указанной тонкой топологии

множество А \

А!

открыто, а любое подмножество в Д)

замкнуто.

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

Минимальная

тонкая топология на Q U Aj

ин­

дуцируется топологией на Q, в которой

для всякой

точки

X е А,

базис окрестностей состоит из множе­

ств

фильтра

 

с

добавленной

к

ним

точкой

X ,

а

для

 

всякой

точки

X е А \ Ді окрестностями явля­

ются

окрестности

в топологии СГЧ,