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: 98
Скачиваний: 0
Гл. |
X V I. Классическая граница Мартина |
185 |
то множество |
U ві будет /г-пренебрежимо, и для лю |
|
бой точки X е |
А| \ U Ф имеем Df tJ/i~> f (X) |
в тонкой |
топологии. |
|
|
Мы сейчас докажем большее и более глубоко проникнем в суть вопроса, введя некоторые новые понятия (при этом мы ограничимся здесь рассмотре
нием |
пространства |
Q): См. |
Брело [17] и |
особенно |
|||
Наим [I]. |
|
|
|
|
|
|
|
Фильтр § на Q, |
сходящийся в Q к точке Л е Д , , |
||||||
назовем слабо Іг-регулярным, |
если существует |
поло |
|||||
жительная супергармоническая на Q функция |
ѵ, та |
||||||
кая, |
что vlh — ->0. |
Если |
же, |
кроме того, inf (и//г) > 0 |
|||
вне |
любой окрестности |
точки X в Q, |
то фильтр на |
||||
зовем сильно Іг-регулярным. |
|
|
|
|
|||
Совсем не очевидно, |
что каждая |
из |
введенных |
/г-регулярностей эквивалентна существованию соот ветствующей функции о лишь в окрестности точки X . Однако легко видеть, что обычная /г-регулярность влечет за собой слабую /г-регулярность и вытекает из сильной. Далее, слабая /г-регулярность эквива лентна условию G,jJ/i— ->0 (очевидно, не зависящему
от уо), а сильная — условию R k {6nU)/ 0 для любой окрестности б точки X.
Если фильтр 5' задается пересечениями множе ства Q с (тонкими) окрестностями точки X, то эта точка называется соответственно (тонкой) слабо h-pe-
гулярной или (тонкой) |
сильно /г-регулярной. |
, |
||
Напомним |
(теорема X V . 8), что отношение |
GyJh |
||
имеет в любой точке |
І е Д , |
тонкий lim sup, равный |
||
lim sup в Q; |
поэтому |
слабо |
/г-регулярные точки со |
|
впадают с тонкими слабо /г-регулярными точками. |
||||
Т е о р е м а |
X V I. 17 |
(в основном Наим [1]). |
Ка- |
оісдое из следующих подмножеств в Д[ является h-npe- небрежимым:
a) множество (тонких) слабо h-иррегулярных точек, b ) множество тонких h-iipрегулярных точек,
c) множество тонких сильно h-иррегулярных точек.
186 с/. 2. Граничные теории и минимальная разреженность
Доказательство. Первое утверждение вытекает из теоремы X V I. 13, а кроме того, является следствием двух других. Второе утверждение было уже доказано выше; кроме того, оно также является следствием последнего утверждения, которое мы и докажем. Рас смотрим счетный базис открытых множеств простран
ства й и обозначим через 6„ те из множеств этого базиса, которые пересекаются с ДіТогда отношение
д Р (6ппа)I h тонко стремится к нулю на 6ЯЛ Д( всюду, за исключением некоторого А-пренебрежимого мно жества еп (теорема X V I. 13, следствие 2). Следова тельно, U е„ А-пренебрежимо и содержит все тонкие сильно А-иррегулярные точки.
У п р а ж н е н и е . |
В |
открытом множестве |
со с: |
|||||
c Q |
c ß |
можно поставить A-задачу Дирихле, |
исполь |
|||||
зуя |
границу |
множества |
о в ß (см. |
Брело |
[17], |
где |
||
это |
сделано |
в более |
|
общей ситуации, описанной |
||||
в п. |
1). |
Определения |
A-регулярности |
оставим преж |
ними. Тогда сильная A-регулярность фильтра 5, схо дящегося к Х е Д | , эквивалентна A-регулярности этно-
сительно |
со Л й |
Для любой открытой |
окрестности со |
точки X . |
|
|
|
З а м е ч а н и е о р а в н о м е р н о й и н т е г р и р у е |
|||
мо с т и . |
Для |
границы Мартина или |
минимальной |
тонкой границы можно получить лучшие результаты, чем для обычной евклидовой границы (гл. IX, п. 8). Данная гармоническая в Q функция и является реше нием D f, ! в том и только в том случае, когда она
равномерно интегрируема относительно гармониче
ских мер ц“ г (здесь — относительно компактная
область в й и х0есй г). В этом случае функция f Рі-почти всюду равна тонкому пределу и.
Супергармоническая функция, которая щ-почти всюду имеет нулевой тонкий предел, будет потен циалом в том и только в том случае, когда она обла дает указанным выше свойством равномерной инте грируемости. Это легко обобщается на случай отно-
|
|
Гл. |
X V I. |
Классическая граница |
Мартина |
|
187 |
|||||||
шения м/А, |
где |
h — фиксированная |
положительная |
|||||||||||
гармоническая функция. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6. |
|
Приложения. Дальнейшее изучение задачи |
||||||||||||
Дирихле (краткие указания). С помощью введенных |
||||||||||||||
выше понятий можно более глубоко изучить поведе |
||||||||||||||
ние супергармоническнх функций в окрестности точек |
||||||||||||||
границы (см. |
Наим [1]). Например, |
если точка Х 0е Д |
||||||||||||
слабо й-иррегулярна, то: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
a) Если |
V — положительная |
супергармоническая |
||||||||||||
функция, |
то |
ѵ/Іі |
имеет |
тонкий |
предел А „ ^ 0 |
в Х 0. |
||||||||
b) |
Если |
фильтр |
§ |
сходится |
к |
Х 0 |
и |
GyJ h — |
||||||
-> lim sup (Gyjh) в Х 0, to для любой положительной |
||||||||||||||
гармонической функции и , для которой |
«//г ограни |
|||||||||||||
чено, |
«//?.— -> А,,. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
c) |
Если функция / ^ 0 |
на А /г-разрешима, то D f>ll/h |
||||||||||||
имеет тонкий |
предел в Х 0, |
который |
может |
быть за |
||||||||||
писан |
в |
виде |
I |
f d v x', |
где |
ѵ |
не |
зависит |
от f. |
При |
||||
этом |
ѵ-измеримость'совпадает с (^-измеримостью и |
|||||||||||||
множества ѵ-меры |
нуль и цЛ-меры |
нуль |
совпадают. |
|||||||||||
Для |
общей |
компактной границы (п. |
1) |
аналогич |
||||||||||
ный |
анализ |
нельзя |
продвинуть |
столь далеко, но не |
которые результаты могут быть получены с помощью важной теоремы Наим, согласно которой при усло вии АЛ общая задача Дирихле из п. 1 эквивалентна соответствующей задаче Дирихле для границы Мар тина (так как с точностью до двух /г-пренебрежимых множеств существует взаимно однозначное отображе ние исходной границы на Лі). Граница А наряду с евклидовой является наиболее важной из компакт ных границ, и было бы желательно провести более глу бокий сравнительный анализ этих границ, чем это сделано до сих пор. Конечно, основной топологией остается тонкая топология.
Имеются очевидные обобщения на случай функ ций комплексного переменного и важные приложения к римановым поверхностям (напомним, что гипербо лические римановы поверхности являются простран ствами Грина), а именно к проблеме соответствия
188 Ч. 2. Граничные теории и минимальная разреженность
между двумя гиперболическими поверхностями и их границами Мартина (см. Брело [17, 18, 29], Наим [1], Константинеску и Корня [1], Дуб [5, 7]).
В следующей главе будет предпринято более глу бокое изучение тонкой топологии и будут рассмот рены связи с более ранними классическими резуль татами.
Глава XVII
СР А В Н ЕН И Е Д В У Х ТИПОВ Р А ЗР ЕЖ Е Н Н О СТ И . ТО Н КИ Е И Н ЕК А СА Т ЕЛ Ь Н Ы Е П Р ЕД ЕЛ Ы (К Л А ССИ Ч ЕСК И Й С Л У Ч А Й . ПРИМЕРЫ )
1. |
|
Некоторые |
примеры |
|
сравнения. |
Т е о р е м а |
|||||||
X V II. 1. Рассмотрим пространство Грина й и полярную |
|||||||||||||
точку і 0е й . |
Для |
любого множества из |
= |
Q \ |
{лг0} |
||||||||
разреженность в точке х0 в пространстве й эквива |
|||||||||||||
лентна |
минимальной |
разреженности |
относительно |
||||||||||
минимальной функции <7.7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Доказательство. Мы знаем (теорема |
X IV . 6), |
что |
|||||||||||
функция |
G'x0 |
минимальна |
в |
Q,. |
Далее, |
множество |
|||||||
е с : Q, |
будет |
разреженным |
в |
точке .ѵ0 |
|
в й |
в |
том |
|||||
и только |
в |
том |
случае, |
когда |
^Reaa j |
Ф G*o. |
Н о |
||||||
|
|
|
на |
так как положительные супер |
|||||||||
гармонические функции на множестве Й! являются |
|||||||||||||
сужениями на это множество |
положительных супер |
||||||||||||
гармонических функций на й. |
Таким ■ |
образом, |
раз |
||||||||||
реженность в xQэквивалентна минимальной разрежен |
|||||||||||||
ности для |
Gx0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Другое |
по форме доказательство основано на со |
||||||||||||
впадении |
потенциалов |
в Й \ |
(х0} |
и потенциалов в й |
|||||||||
для мер, не нагружающих {х0}. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
у п р а ж н е н и е . |
Если х0— неполярная точка в про |
||||||||||||
странстве й (размерности 2^3), то разреженность в х0 |
|||||||||||||
рлечет |
за |
собой минимальную |
разреженность в Йі |
Гл. X V II. Сравнение двух типов разреженности |
189 |
относительно минимальной функции G*0, но обратное неверно. Минимальная разреженность эквивалентна в этом случае разреженности множества, получаемого инверсией образа в R" окрестности точки х0 (Брело [6]).
Для обобщения предыдущей теоремы нам понадо бятся две леммы.
Л е м м а |
X V II. 2. |
Рассмотрим область со |
в прост |
|||
ранстве Грина Q и иррегулярную точку |
для и. |
|||||
Тогда U = |
Ga — |
U" |
является в со минимальней гар- |
|||
|
*0 |
|
|
|
|
|
монической |
|
|
х0 |
|
|
|
функцией. |
|
|
||||
Доказательство. Действительно, |
рассмотрим в со |
|||||
гармоническую |
функцию и, 0 |
Если |
щ ести |
продолжение функции и + R^ß с со на Q посредством
функции Gyo, то йі — потенциал. В самом деле, если ѵ обозначает потенциал, равный бесконечности на мно жестве е cz да fl Q, где Ссо разрежено, то ut + п~хѵ есть неотрицательная супергармоническая функция;
и то |
же справедливо для |
функции lim («| + п~]ѵ), |
вне е |
равной щ и, значит, |
йЛ\ вне {,ѵ0} эта функция |
локально ограничена. Так как щ ^ Gi"„, то й\ — дейст вительно потенциал, и соответствующая мера р не нагружает е, кроме, возможно, точки {х0} ‘). Следова тельно, йі — V + ccG.Vo, где V — потенциал сужения р/ меры р на С{.ѵ0}. Далее,
Но |
|
+ |
|
а > 0 . |
|
|
1 |
|
X, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
так как к, = |
G° квазивсюду на С и , |
||
а R v = |
потому что р' |
сосредоточена на Си . Итак, |
|||
u = |
ü. — Rcl = a ( G |
a — R(^ ) |
= aU на и. |
||
|
1 |
\ |
*° |
Оѵ ) |
|
*) |
Если неотрицательная супергармоническая функция w |
на со |
конечна на полярном множестве е, а р, — ассоциированная |
с ней |
мера, то е имеет нулевую внутреннюю р,-меру. |