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: 89
Скачиваний: 0
24 Ч. 1. Внутренняя тонкая топология
можно найти убывающую последовательность окрест- |
|||||
|
|
со |
со |
|
|
ностей <у„, |
такую, что f | ап = {.ѵ0} |
и f | |
(ап |
еп) \ {х0} |
|
строго разрежено |
0. |
/1=1 |
, |
U |
|
в х П= I |
|||||
У к а з а н и е . Для любых последовательностей мңо- |
|||||
жеств еп и |
можно |
написать |
|
|
|
оосо
П(ßnU б„) cz ( Р )б„) U ei U (е-iП 6і) U (е3П б2) U •••
/1=1 |
/1—1 |
иприменить предыдущую теорему.
2)Пусть (У„) — последовательность тонких окрест
ностей „точки л'0. |
Предположим, что Ф С-замкнуто, |
||
что |
разреженность влечет строгую разреженность и |
||
что |
существует |
счетный базис |
(со„) окрестностей |
точки х0,такой, |
что П &>„ = {х0]. |
Тогда существует |
убывающая последовательность о„ окрестностей х0,
такая, что П ф і= (* о ) 11 U |
О7« \ сг„) U {*о} |
является |
тонкой окрестностью точки ,ѵ0. |
|
|
[Это — переформулировка упражнения 1) |
в терми |
|
нах тонких окрестностей.] |
|
|
П р е д л о ж е н и е II. 10. |
Сверхразреженность вле |
чет за собой строгую разреженность, а в случае, когда Ф С-замкнуто, оба понятия эквивалентны.
Доказательство. Первая часть доказывается легко. Существует функция и е Ф , такая, что и(х0) конечно
и и > Я ңа некотором е[\'а. |
Поэтому |
R lna (х0) < и (х0), |
Д? п е (*0) < и (х'о)А |
и, следовательно, inf ^ Псг(л'0) — 0.
|
|
|
СГ |
что е строго' разрежено |
|
Обратно, предположим, |
|||||
в х0, а Ф С-замкнуто. |
|
|
|||
Так как inf P incr(x0) = 0, |
то для каждого п суще- |
||||
ствует |
окрестность ст„ точки .ѵ0, такая, что |
пстл (лг0) < |
|||
|
а |
|
|
||
<-^з-. |
|
Следовательно, существуют и „ е Ф , такие, что |
|||
ипАо) < |
Дз и ип |
на е П оп. Рассмотрим и = V пип. |
Гл. II. Понятие приведенной функции |
25 |
По предположению м еФ , и(х0) = ^ п и Г1(хо )< У }~ 2 < ° ° -
Далее, и {х) ^ пип (х) ^ я на е П <уп. Для произвольного заданного X рассмотрим N > X. Имеем и (х) ^ X на еПсг,ѵ, т. е. я(л:)—>оо, jc e e , x —>xQ. Следовательно,
есверхразрежено в .ѵ0.
4.Строгая неразреженность. Для того чтобы е было неразрежено в хаф е , необходимо и достаточно, чтобы
inf R \ ^ { x è > 1-
а
Пусть б — какая-либо окрестность х0. Имеем
А Пе |
Х \ Т )Х6 (х0)- |
Следовательно,
^ ne(.v0) > s u p ^ nö>\ a (x-0)
б
и
іnf R i'n'0 (.v0) > inf (sup R [eln 1ay4 6 (,v0)).
а |
а |
6 |
О п р е д е л е н и е I I . 11. Множество е называется
строго неразреженным в точке х0 ф е, если
in f(su p ^ ena,X6(.r0) ) > l .
О б
Это условие влечет за собой неразреженность.
В а ж н ы е з а м е ч а н и я . 1) Пусть е строго нераз режено в х0. Для любого о имеем sup ^іеП<7,Хб (л'0)^ 1 .
Поэтому, если даны о и число К , |
б |
1, то суще |
|||
0 < І( < |
|||||
ствует такое б, что |
^ігПа)Хб W |
> |
Д- |
1, и любом ст |
|
2) Обратно, если при любом К , 0 < Д < |
|||||
существует такое б, |
что ^іеПа)Х6 Д'0) > R , |
то е строго |
|||
неразрежено в х0. |
|
|
|
|
|
3) |
Если для множества А ф х0 выполнено равен |
||||
ство |
sup R ? ''5(х'о) = |
R f (л'о), |
где |
б — произвольная |
|
|
6 |
|
|
|
|
окрестность точки ,ѵ0, то А будет строго неразрежен ным в х0 при условии, что оно неразрежено в х0.
26 |
Ч. 1. Внутренняя тонкая топология |
|
Т е о р е м а 11.12. |
Пусть еп— последовательность |
|
строго неразреженных |
множеств в х0, х0 ф еп. Пред |
|
положим, |
что существует счетный базис окрестностей |
|
точки д'0. |
Тогда существует убывающая последова |
тельность окрестностей 6„ точки лг0, такая, что мно жество U (еп \ бд) будет строго неразрежено в х0.
Доказательство. Пусть %п — возрастающая после довательность чисел, такая, что 0 < Я , „ < 1 , >1 при п -> оо. Пусть со,,— счетный убывающий базис окрестностей точки .ѵ0. Так как множество е, строго неразрежено в х0, то можно найти окрестность б(,
такую, что с соі и ^ie'n“’)N6' (-^о) > Из строгой неразреженности е2 в х0 следует, что можно выбрать 62
так, чтобы 62c co 2f]6j и і?іе:П“!)Ѵч0! (.ѵ0) > ^2. И вообще для любого я можно выбрать б„так, чтобы 6nczanf| 6„_i
и^ > я(і. Положим Е — U (еп \ бп). Тогда
|
|
(Е П а,г) \ |
б„ го (епf) со,,) \ б,„ |
|
||||
и поэтому |
|
|
|
|
|
|
|
|
д{яп®„)\вп^ д |
|
|
|
|
||||
Возьмем |
0 < |
АГ < |
1; |
для |
всех |
n ^ N |
будем иметь |
|
ß(En<on)\ön^ |
^ |
рг |
Следовательно, |
|
||||
|
|
|
sup^[£n“")XÖ(A:0)>/iC. |
|
||||
Так как |
любое |
а содержит |
со,г |
при я > |
N , то |
in fSu p ^ £na>46(.to)>/C.
аб
Значит, inf sup £<£Па>\6 (^о) ^ 1 и Е строго неразре-
0ö
жено в хй.
За м е ч а н и е . Предположим, что неразреженность
в xQ всегда строгая и что существует счетный базис окрестностей точки х0. Из ңеразреженности е„ в х0 следует, что х0 является тонкой предельной точкой для <?„. Доказанное предложение показывает, что если х0 является тонкой предельной точкой для
Гл. H I. Общие результаты о тонких пределах |
27 |
всех еп, то существует убывающая последователь
ность б„ окрестностей точки х0, |
такая, что х0 является |
||
тонкой предельной |
точкой для |
U(ert\ ö ;J). |
|
б. Иногда полезно следующее |
|
||
О п р е д е л е н и е |
11.13. Множество |
е называется |
|
пренебрежимым, если V e 'er е, |
R\ — 0 |
на С е '. |
|
П р о с т е й ш и е |
с в о й с т в а , |
і) Конечная сумма |
пренебрежимых мнозісеств будет пренебрежимым мно
жеством. |
|
|
|
|
|
|
ii) Строго полярное множество пренебрежимо. |
|
|||||
Действительно, если е ' с е |
и .ѵ е С е ', то существует |
|||||
функция и е Ф, |
такая, что |
и = |
+ |
оо на е', |
а и (х) |
|
конечно. Тогда для любого |
Я > |
0 |
имеем Яц = |
+ |
оо |
|
на е', так что Ri {х) Xu (x'). Таким образом, Ri (л:) = |
0. |
|||||
iii) Если е пренебрежимо, |
то е \ |
[х] будет строго |
||||
разреженным в х |
при любом х. |
|
|
|
|
|
^ |
|
|
|
|
|
|
Предположим |
еще, что Ф С-замкнуто. Тогда |
|
іѵ) Счетная сумма пренебрежимых множеств будет пренебрежимым множеством.
ѵ) Всякое пренебрежимое множество е является
строго полярным. |
|
|
Действительно, пусть |
е' с: е и х ф е'. Существуют |
|
ип е Ф, такие, что ип > 1 |
на е' и ип(х) < 2~п. Но тогда |
|
2 м „ е Ф , 2 иа = + °о на е' и 2 |
{х) < + оо. |
Глава III
О БЩ И Е РЕЗУЛ ЬТАТЫ О ТО Н К И Х П Р Е Д Е Л А Х 1)
1.Будеэд рассматривать пространство Q, основную
топологию W \ и конус Ф, определенные в гл. I, § 1, и проведем сравнение тонких пределов и обычных СГX-пределов. Начнем с нескольких простых замечаний.
!) Отправными пунктами для этой главы послужили неко торые результаты Картана и Дуба в классической теории потен циала, а также аксиоматическое построение теории, данное в Брело [21].
28Ч. ]. Внутренняя тонкая топология
a)Если множество е неразрежено в х0, то хо является тонкой предельной точкой для е. Верно и обратное.
b ) |
Пусть Q '—какое-либо топологическое простран |
||||||||||
ство, |
а f — функция |
на подмножестве Е из Q, |
нераз |
||||||||
реженном в точке х0 |
ф Е , |
со значениями в Q'. |
Пусть |
||||||||
V — тонкая |
окрестность |
точки ха |
|
Q, и допустим, |
|||||||
что / |
имеет |
предел /, когда л'->.ѵ0, |
|
V f l £ . |
Тогда |
||||||
тонкий |
lim |
f существует |
и равен |
I. |
|
||||||
c) |
|
X->.ѵ0, .vs£ |
|
предельное |
значение1) |
f на Е |
|||||
Пусть А,— тонкое |
|||||||||||
в точке Л'о, |
причем Е |
неразрежено |
в х0ф Е . Тогда А, |
||||||||
есть также |
^-предельное |
значение f в х0 на любой |
|||||||||
тонкой |
окрестности V. |
|
|
|
|
|
|
||||
Т е о р е м а |
III. I 2). Пусть |
f — функция, |
опреде |
||||||||
ленная |
на |
подмножестве |
Е |
из Q, |
неразреженном |
||||||
в А'о ф Е , со значениями |
в топологическом простран |
||||||||||
стве |
Q'. |
Предположим, |
что *существует |
тонкий |
|||||||
lim |
|
f — l |
и что |
выполнены следующие условия: |
х-+ха, is £
i)Ф С-замкнуто,
ii)разреженность влечет строгую разреженность,
iii)в каждой точке пространства Q' существует
счетный базис |
окрестностей. |
|
Тогда существует такая тонкая окрестность V |
||
точки х0, что |
lim |
f = l {т. е. f стремится к I |
|
X S E пѵ |
|
вне некоторого разреженного множества). |
Доказательство. Пусть <х„ — убывающая последова тельность окрестностей точки I. Для каждого п суще
ствует |
тонкая |
окрестность б;і |
точки хй, |
такая, |
что |
|||||
из |
П б,г |
следует |
f(x) |
е |
а„. |
Положим |
еп = |
|||
= [х е |
Е I/ (х) ф а„). |
Так |
как |
|
еп с |
Сб„, |
то еп будет |
|||
разрежено в х0 для любого п. В |
силу іі) еп будет |
|||||||||
строго |
разрежено в |
х0 |
для |
любого п. |
Но тогда по |
|||||
‘) X |
является тонким (соответственно |
г) |
предельным зна |
чением в том и только в том случае, когда при отображении / прообраз любой окрестности А пересекает любую тонкую (соот ветственно 2Г\-) окрестность точки л'о-
2) В классическом случае эта теорема принадлежит А. Кар тину (см. Дени [3]).