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: 96

Скачиваний: 0

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

Гл. III.

 

Общие результаты о тонких пределах

29

теореме

II. 9

 

существуют окрестности ап точки ,ѵ0,

такие, что

е =

и(£мГ)<п)

строго

разрежено

в х0.

Следовательно,

С е

является тонкой окрестностью х0.

Если а — любая окрестность точки I в Q', то а го ап

при достаточно больших п.

Пусть л:<= ап Л Се Л Е сд Се„.

Тогда / ( х ) е а „

и,

следовательно,

f( i') e a .

Итак,

lim

 

Е

f =

 

l-

 

 

 

 

 

 

х-ь-Хо,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В *г=СеЛ

 

 

 

 

 

£У — это

расширенная

числовая

случае когда

ось R, можно получить более сильный результат для

функции

f,

определенной

на

множестве Ё , неразре­

женном в ха<£Е.

 

 

 

 

 

 

Т е о р е м а

 

III. 2.

Пусть f вещественная функция

и тонкий

 

lim sup / — X. Предположим, что выполнены

условия

лі:)а-0,

х і = Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

іі). Тогда существует такая тонкая

окрестность

V

точки х0, что

lim sup f =

Â.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х- Хц.

 

 

 

Доказательство. Для любойі-фиксированнойl e f i f l V

тонкой

окрестности

V

имеем

 

 

 

 

 

 

Я, =

тонкий

lim sup

lim sup

f.

 

 

 

 

 

 

 

 

x ^ x 0, X f = E

 

j e E H l '

 

 

Если Я, = + о о , то теорема верна с любой V. Пред­ положим поэтому, что Я-< + оо, и покажем, что для некоторой окрестности V

lim sup

тонкий

lim sup f.

 

веще­

Пусть A „—a -*.убывающаяv0, л -еЕП У

последовательность.t—».v0,

 

 

 

 

 

x<=E

 

 

ственных чисел, причем А,,-»

Л.

Для

любого и имеем

su p f< !A „ в некоторой тонкой

окрестности точки х0.

Поэтому множество еп— (і е

Е |/(.ѵ) > А„)

разрежено

в х0 и, следовательно, строго

разрежено в х0, Ѵ/г.

Но тогда можно найти убывающую последователь­

ность б„ окрестностей точки

такую, что е =

(J (епП 6 J

будет строго разреженнымЛ'0,в х0. Поэтому

С е

будет

тонкой окрестностью х0 и С е f) б„ сг С е п.

 

 

Следовательно, Ѵ/г,

 

 

 

 

 

 

sup

/ < А „,

inf

sup

/<А/г

 

х е 0 ,гП £ЛСе

6 А е б Л £ Л Се



30 Ч. 1. Внутренняя тонкая топология

и, значит,

inf

 

 

sup

 

с

т. е.

lim sup

fs^A ,

откуда и

б

X

G бП

Е

П С

X

-> .ѵ'о,

X

s

Е

П С

е

 

следует

требуемое

равенство.

 

 

 

 

 

З а м е ч а н и я ,

 

і)

Пусть

V — тонкая

 

окрестность

из предыдущей теоремы. Тогда для любой тонкой

окрестности

er V имеем

->

 

 

 

 

 

 

 

 

lim sup

 

/ =

lim sup

f — %.

■ '

Действительно-V0,,

X

s

V

E

X

e

у

f)

E

 

 

 

X

 

 

 

x0, X

 

 

 

 

 

lim sup

 

 

 

lim sup

/ =

A.

 

Но

-v->Л'о,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иш sup

 

/^тонкий

lim sup

f =

A;

 

іеКіПЯ

 

 

 

,v->.v0, Д:e£

 

 

отсюда и следует наш результат.

 

 

 

 

іі) В предположениях і)

и іі)

 

теорем III. 1 и I I I .2

пусть

fn— последовательность

 

вещественных функ­

ций на Е . Тогда имеется общая тонкая окрестность V, для которой выполнены утверждения этих теорем.

Действительно, обозначим через Ѵп ту тонкую окрестность точки ,ѵ0, для которой результат тео­

ремы III. 1 пли III. 2

имеет место по отношению к f,L.

Можно

найти

убывающую -

последовательность б„

окрестностей точки

 

 

такую,

что е = и ( С И я Г Ш

будет разрежено в х

0. Тогда С е

будет тонкой окрест­

 

а'0,

 

 

 

ностью

точки ,ѵ0, причем С е

б„ сі Ѵп для каждого п.

Следовательно,

Се

 

обладаетП

требуемым свойством.

2.Т е о р е м а III. З 1). Пусть А — тонкое предель­

ное значение

f на множестве Е , неразреженном

в х0ф Е , где

f функция на Е е= Q со значениями

в топологическом пространстве Q'. Тогда существует неразреженное множество е, на котором f —> А, х —>х0, X е е, при условии, что выполнены следующие пред­

положения:

і) х0 имеет счетный базис окрестностей в Q,

') Эта теорема навеяна аналогичным результатом Дуба, относящимся к границе Мартина в классической теории по­ тенциала.


Гл. IV . Квазитопологииеские понятия

31

i i ) в точке л*о

неразреженность

влечет

строгую

неразреженность,

 

 

 

iii) в каждой точке Q' имеется

счетный базис

окрестностей.

 

 

 

Доказательство.

Пусть аа— убывающая последо­

вательность окрестностей точки J, в Q' и еп =

f-1 (ап).

Тогда множество еп должно пересекать любую тонкую окрестность точки Л'0, т. е. оно неразрежено в х0. По предположению оно будет строго неразреженным в х0. Согласно теореме II. 12 мы можем найти убы­ вающую последовательность 6„ окрестностей точки х0,

такую, что e = U ( e«\6,i) строго неразрежено в х0. Пусть о — любая окрестность точки X. Возьмем ancza.

На

ер,

р ^ п , имеем

f (.v) с= ар cz er;

следовательно,

 

 

со

 

 

 

то

же

верно на ( J (ер \

бр)

и, значит,

на Ьп{\е. Итак,

 

 

р = п

 

 

 

f — > X, X £= е, X — > X q.

 

 

 

 

 

Глава

IV

 

 

К В А ЗИ Т О П О Л О ГИ Ч Е СК И Е П О Н Я Т И Я ')

1.В классической теории потенциала давно известны

теоремы типа

Лузина (А.

Картан[1]), а именно что

в R3всякий потенциал допускает непрерывное сужение

на множество,

дополнение

к которому имеет сколь

угодно малую емкость. Эта идея была успешно исполь­

зована Шоке в теории потенциала

с более общими

ядрами (Шоке [4],

см. также Брело [20]). С другой

стороны, в

одной

теореме

Шоке [6] утверждается,

что

точки

множества Се (для определенности в R3),

в

которых

е разрежено,

могут

быть заключены

в открытое множество со так,

чтобы со П е имело сколь

‘) Материал этом главы взят из мнмеографировашіых за­ писей лекций автора (Париж, 1963—1964) и несколько дополнен в основном результатами из Брело [32].


32

Ч. 1. Внутренняя тонная топология

угодно малую емкость'). Этот результат также пред­ ставляется ключевым для тонкой теории потенциала.

В действительности оба вопроса тесно связаны друг с другом и теснейшим образом связаны с тонкой топологией. Это будет ясно пз следующего аксиома­ тического изложения, которое дополнено недавними исследованиями Фугледе[1—3].

2. Мы исходим из некоторого топологического пространства й. Предположим, что в нем введена еще одна, более сильная топология, которую будем называть тонкой топологией. Понятия, отвечающие этой топологии, будем отмечать эпитетом „тонкий“ . Тонкое замыкание множества е будем, как и выше, обозначать через ё.

О п р е д е л е н и е IV . 1. Весом называется функция

множеств р со значениями в R, определенная на классе всех подмножеств й, неотрицательная, возрастающая и равная нулю на пустом множестве2)* . Вес р назы­ вается тонким, если р(ё) — р(е), Ѵе; счетно субад­

дитивным, если М І Х Х З р Ы для любой после­ довательности множеств е„; непрерывным справа, если р{е) — inf р {со) (где со — открытое множество).

(оэе

Пусть дан вес р. Будем говорить, что множество со

является р-квазиоткрытым, если

для любого е > 0

существует

открытое множество

со' =э со, такое, что

р(со'\ со) <

в. Будем говорить, что множество р-квази-

замкнуто, если его дополнение р-квазиоткрыто. Функцию f: й —> й' будем называть р-квазинепре-

рывной, если при любом е > 0 существует множество а сг й, такое, что р (а) < е и функция f | С а непрерывна.

Понятие р-квазиполунепрерывности определяется аналогичным образом.

*) Шоке рассматривал также точки .с е г , в которых е разрежено (см. гл. V, § 4, и гл. VI), но соответствующий результат для этих точек хорошо известен. Мы используем здесь только свойство Се, формулируемое в терминах разре­ женности множества в точках его дополнения.

2) Последнее условие эквивалентно существованию квази* открытых множеств или квазииепрерывных функций.