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: 105
Скачиваний: 0
Гл. X V I. |
Классическая граница Мартина |
171 |
й-пренебрежимым. |
Термин' “ й-почти всюду“ |
(й-п. в.) |
означает “ всюду, за исключением й-пренебрежимого подмножества в Д“ . Отметим, что D fJl не меняется при изменении f на й-пренебрежимом множестве. По
этому на таком |
множестве функция f может быть |
||
не определена. |
|
|
|
Положим Dfth равным |
— |
Из предыдущей |
|
леммы следует, |
что D ft Л^ |
|
h. Если обе огибающие |
равны и конечны (и, значит, гармоничны), то функ ция f называется h-разрешимой, а эта общая огибаю щая обозначается через D ^ h (гармоническое решение
й-задачи Дирихле ')). |
Очевидно, что 1 й-разрешима и |
D Uh = h. Отметим, |
что й-разрешимость сохраняется |
при линейных операциях и переходе к пределу по
равномерной сходимости. |
|
|
||
Далее |
мы будем развивать теорию подобно клас |
|||
сической теории для ограниченных областей в R“ (из |
||||
ложенной |
в Брело |
[25] |
и в более общей |
форме |
в Брело [19, 20]). |
|
|
|
|
Л е м м а |
X V I. 2. |
Если |
последовательность |
fn воз |
растает, и |
Dfn, h > |
— °°, |
то Dfn и также возрастает |
и стремится к Dnmfn,h.
Доказательство такое же, как в классическом слу
чае |
или в общей теории (Брело [20, 28]). В |
частно |
||||
сти, |
если еп f |
, U ап — е, то hen | . hen - * h e. |
|
|||
Т е о р е м а |
X V I. 3. ' |
Предположим, |
что |
каждая |
||
конечная вещественная |
непрерывная |
функция на А |
||||
h-разрешима |
(условие |
А л). Тогда |
линейная |
форма |
||
Ф и- > |
л {у) |
может быть записана |
в |
виде |
J ф dvft |
(где ѵ[[ — однозначно определенная мера Радона на А)
и для |
любой |
функции f имеем |
D fi h(y) = , J f dv^. |
‘) На |
языке |
аксиоматической теории |
(Брело [19]) Df, д/Л |
следовало бы назвать решением задачи Дирихле для h - г а р м о - н и ч е с к и х ф у н к ц и й (отношений гармонических функций к h) при заданной граничной функции f .
172 Ч. 2. Граничные теории и минимальная разреженность
Следовательно, /ге(у) есть внешняя ѵ!(-мера множе
ства е. Далее, h-разрешнмость функции f эквива лентна ее ^-интегрируемости (это условие не зави
сит от у), и если эта интегрируемость |
имеет |
место, |
|||||||
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J fdv«h. |
|
|
|
|
|
Доказательство такое же, как в классической или |
|||||||||
общей теории. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нам |
потребуется |
еще |
|
|
|
|
|
|
|
Л е м м а X V I .4. |
Если |
а — произвольная |
открытая |
||||||
окрестность множества е в Q, то 1іе — inf |
\ |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
Доказательство. |
Неравенство |
he^ i n l R^n~ оче- |
|||||||
видно. Если супергармоннческая функция |
ѵ ^ |
О |
|||||||
удовлетворяет |
в каждой |
граничной точкеа |
условию |
||||||
lim inf (v/h) |
то ѵПі после полунепрерывного снизу |
||||||||
продолжения будет |
> 1 — е на некотором |
открытом |
|||||||
подмножестве ß пространства Q, содержащем |
е. |
||||||||
Поэтому |
ѵ/( 1— е) > |
h на |
ßflö. |
ѵ/(\— е ,)^ Я п П°' |
и, |
||||
следовательно, |
he ^ ( 1— e )^ ,n". |
Так |
как |
е |
произ |
||||
вольно, |
то he |
inf Rnna. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
С л е д с т в и е 1. |
Существует |
такая убывающая |
последовательность (а„) открытых окрестностей мно
жества е в пространстве |
Q, что he = inf ^ “дПй. |
|
П |
С л е д с т в и е 2. Для |
всякого е сг Д имеем he = |
= inf hy, где у пробегает множество всех окрестностей
Y
множества е. |
|
|
|
Л е м м a X V I. 5. |
Для |
всякого |
е а А имеем |
{ h e )e = = h e - |
|
|
|
Доказательство. |
Выбрав |
открытую |
окрестность а |
множества е в Й, введем убывающую последователь
ность а„ с; а, как в следствии 1. Тогда |
н а ^ |
= |
|
I. |
|
Гл. Х Ѵ і. Классическая граница Мартина |
173 |
==Левая часть стремится к ЯмПР' *2), а inf
ае
равен (he)e, откуда и вытекает требуемое равенство.
Много дополнений и дальнейших результатов можно найти у Брело [16] и Наим [1]. Исследуются роль условия А/,, случай переменных функции h и области Q в заданном пространстве Грина, различ ные типы компактификации, т. е. различные границы, поведение функций вблизи этих границ и т. д. Упо мянем некоторые из результатов. Без предположения о том, что выполнено условие Ал, отображение ен-5-/г(е) для компактных множеств е является ем костью Шоке (и даже альтернирующей бесконечного порядка); эта емкость аддитивна (т. е. определяет меру с соответствующей внешней мерой, равной he для любого е) в том и только в том случае, когда имеет место условие А,ѵ При условии Ал базис фильтра g, сходящийся к Г е Д , называется Іг-регу- лярным, если для всякой конечной непрерывной
функции f |
имеем |
D fi ,Jh —r> f(X). Это эквивалентно |
||
условию |
|
|
|
|
a) для. |
всякой |
функции |
f, |
ограниченной сверху, |
lim sup (Df, /(//г)<1іт sup f в А, |
а также условию |
|||
5 |
|
|
компактного е ф Х . |
|
b) t i jh —r*- 0 для всякого |
||||
Условия а) и Ь) эквивалентны и без предположе |
||||
ния о том, |
что выполнено |
условие АЛ и могут слу |
жить определением /г-регулярности базиса фильтра $
в'общем случае. |
|
1 |
Граничная точка |
Г е Д |
называется h-регулярной, |
если ее окрестности |
пересекают Q по /г-регулярному |
|
фильтру S- С помощью |
этого понятия могут быть |
обобщены некоторые классические результаты, отно
сящиеся к евклидовой |
границе. Например, рассмо |
|
‘) В силу следующего замечания: для открытых множеств |
||
ß <= ß' с: й имеем |
= |
Неравенство <1 очевидно. Но левая |
часть мажорирует ѵ на ß и, следовательно, мажорирует правую часть (тот же результат вереи для любых множеств ß crß").
2) В силу общей формулы (8) гл. VI, стр. 67.
174 Ч. 2. Гранччные теории и минимальная разреженность
трим величину 3?% (х), равную lim inf в точке X от ношения ирг, где и — супергармоническая функция и м//г ограничено снизу. Если точка X является /z-регулярной, то
2 1 { Х ) = |
lim inf 3)[{Y) |
|
У - ^ X , У 6 Д \ Е |
для любого Л-пренебрежимого множества Е. Однако неизвестно, будет ли множество /г-иррегулярных гра ничных точек /г-пренебрежнмым.
Упомянем еще, что в связи с общей теорией за дачи Дирихле изучались метризуемые, полные, но, вообще говоря, некомпактные пространства и соот ветствующие им границы, причем граничные условия выражались с помощью фильтров. Интересные при меры получаются при пополнении по метрике, совме стимой с топологией й, с помощью базисов фильт ров, определяемых концами некоторых линий, напри мер линий Грина (Брело н Шоке [1],- Брело [15], Оцука, Арсоув и Джонсон).
2. Основной случай: пространство Мартина й . Далее будем предполагать, что й = й (см. Брело [17]).
Л е м м а X V I. |
6. Пусть точка X |
минимальна (т. е. |
||
І е Д ф |
Если |
Х е е , то {Кх )е = |
К х > в противном |
|
случае |
(Кх )е = |
0. |
|
|
Доказательство. Для любой открытой окрестно"
сти а множества е в пространстве й множество аГ)й будет неразрежено в Х е е (лемма X V . 1). Следова
тельно, $к)^ = К х (определение разреженности) и
{КХ)е = К Х.
Вслучае X ф е мы докажем даже немного больше,
а именно что (Кх )а \{Х) ~ |
Воспользуемся существо |
ванием окрестности Е множества Л \ [X) в Q, такой, что Е (]й разрежено в X (лемма X V . 2). Тогда
R Xxa < Кх |
и, следовательно, ( |
Кх)&\ {A-( < |
Кх- |
Теперь |
достаточно |
заметить, что для |
любого |
е с А |
мини |
мальная функция К х удовлетворяет условию {Кх)е — 0
|
Гл. X V I. |
Классическая граница Мартина |
175 |
||||
или (Кх)е — Кх- |
в |
самом деле, так как |
( К х ) е ^ К х > |
||||
то |
(Кх)е = |
1К х |
|
далее |
((Кх )е)е = |
Н К х )е> так |
|
ЧТО |
(КХ)е = |
1ІКх)е> |
и ПОЭТОМУ |
Либо {КХ)е = 0, |
Либо |
||
/ = |
1. |
|
|
|
|
|
|
Л е м м а |
X V I. 7. |
Обозначим |
через н , |
меру, |
фигу |
||
рирующую |
в представлении |
Мартина |
функции h |
||||
(см. |
теорему X IV . 4). Тогда |
|
|
|
he(У)= J К х (У) dH, (X) =.J фД-х dph
е
(где срг — характеристическая функция (индикатор) е). Если множество е борелевское (или даже только Неизмеримое), то, обозначая через не, сужение мерын,
на е, будем иметь
he (У) — J Кх dpeh(Х)\ he (у0) = J dp,.
е
Доказательство. Предположим сначала, что е ком пактно. Рассмотрим открытую окрестность а множе
ства е в Ü. Тогда, согласно лемме X V . 10,
R f n(y) = J RKT(y)dlih(X).
Беря убывающую последовательность {art) таких мно жеств а с пересечением, равным е, убеждаемся, что
истремятся соответственно к 1ге и (Кх )е-
Следовательно,
Для |
J |
Ш е dH, (X) = |
J |
К х dH, (X). |
he (У) = |
|
|
||
|
|
|
е |
|
открытого множества е рассмотрим возра стающую последовательность компактных еп с (J еп= е и получим ту же самую формулу. Для произволь ного е рассмотрим множество всех открытых окрест
ностей j |
в А; очевидно, /г* = inf/г,. Для фиксирован- |
|
/ |
ного у |
интеграл |
|
/J К х (У) dHu есть К х (У) ^(хй-мера |