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

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

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 еппоследовательность

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

 

 

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 =

= 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]).