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
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 &Е является пересече |
нием Л| с множеством типа Ка из Л.
Мы приведем доказательство, отличное от перво начального доказательства Гаурисанкарана. Прежде
всего Rkx (Уо) — 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-w— и'
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 |
||||||
(с |
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, |
|
|
|