Функция, интегрируемая в своей области определения
В математике локально интегрируемая функция ( иногда также называемая локально суммируемой функцией ) [1] — это функция , которая интегрируема (поэтому ее интеграл конечен) на каждом компактном подмножестве своей области определения . Важность таких функций заключается в том, что их функциональное пространство аналогично пространствам Lp , но его члены не обязаны удовлетворять каким-либо ограничениям роста их поведения на границе их области (на бесконечности , если область неограничена): другими словами, локально интегрируемые функции могут расти сколь угодно быстро на границе области, но при этом ими можно управлять так же, как и обычными интегрируемыми функциями.
Определение
Стандартное определение
Определение 1 . [2] Пусть Ω — открытое множество в евклидовом пространстве и f : Ω → — измеримая по Лебегу функция . Если f на Ω такова, что![{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \int _{K}|f|\,\mathrm {d} x<+\infty,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
т. е. его интеграл Лебега конечен на всех компактных подмножествах K в Ω , [3] тогда f называется локально интегрируемым . Множество всех таких функций обозначается L 1,loc (Ω) :
![{\displaystyle L_{1,\mathrm {loc} }(\Omega)={\bigl \{}f\colon \Omega \to \mathbb {C} {\text{измеримый}}:f|_{K} \in L_{1}(K)\ \forall \,K\subset \Omega ,\,K{\text{compact}}{\bigr \}},}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
где обозначает ограничение f на множество K .![{\textstyle \left.f\right|_{K}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Классическое определение локально интегрируемой функции включает только теоретико-мерные и топологические [4] понятия и может быть перенесено на абстрактные комплекснозначные функции в топологическом пространстве с мерой ( X , Σ, µ ) : [5] однако, поскольку большинство Обычно такие функции применяются в теории распределения в евклидовых пространствах, [2] все определения в этом и последующих разделах явно относятся только к этому важному случаю.
Альтернативное определение
Определение 2 . [6] Пусть Ω — открытое множество в евклидовом пространстве . Тогда функция f : Ω → такая, что
![{\displaystyle \mathbb {C} }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \int _ {\Omega }|f\varphi |\,\mathrm {d} x<+\infty,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
для каждой пробной функции φ ∈ C ∞
в (Ω) называется локально интегрируемой , а множество таких функций обозначается L 1,loc (Ω) . Здесь С ∞
в (Ω) обозначает множество всех бесконечно дифференцируемых функций φ : Ω →
с компактным носителем , содержащимся в Ω .
Это определение имеет свои корни в подходе к теории меры и интегрирования, основанном на концепции непрерывного линейного функционала в топологическом векторном пространстве , разработанном школой Николя Бурбаки : [7] оно также принято Стрихарцем (2003) и Мазья, Шапошникова (2009, с. 34). [8] Это определение «теории распределения» эквивалентно стандартному, как доказывает следующая лемма:
Лемма 1 . Данная функция f : Ω →
локально интегрируема согласно определению 1 тогда и только тогда, когда она локально интегрируема согласно определению 2 , т.е.
![{\displaystyle \int _{K}|f|\,\mathrm {d} x<+\infty \quad \forall \,K\subset \Omega,\,K{\text{compact}}\quad \Longleftrightarrow \quad \int _{\Omega }|f\varphi |\,\mathrm {d} x<+\infty \quad \forall \,\varphi \in C_{\mathrm {c} }^{\infty }( \Омега ).}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
ДоказательстваЛемма 1
Если часть : Пусть φ ∈ C ∞
в (Ω) — пробная функция. Он ограничен своей верхней нормой || φ || ∞ , измерима и имеет компактный носитель , назовем его K. Следовательно
![{\displaystyle \int _{\Omega}|f\varphi |\,\mathrm {d} x=\int _{K}|f|\,|\varphi |\,\mathrm {d} x\leq \ |\varphi \|_{\infty }\int _{K}|f|\,\mathrm {d} x<\infty }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
по определению 1 .
Только если часть : Пусть K — компактное подмножество открытого множества Ω . Сначала построим пробную функцию φ K ∈ C ∞
в (Ω) , которая мажорирует индикаторную функцию χ K группы K . Обычное установленное расстояние [9] между K и границей ∂Ω строго больше нуля, т.е.
![{\displaystyle \Delta:=d(K,\partial \Omega)>0,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
следовательно, можно выбрать действительное число δ такое, что ∆ > 2 δ > 0 (если ∂Ω — пустое множество, возьмем ∆ = ∞ ). Пусть K δ и K 2 δ обозначают замкнутую δ -окрестность и 2 δ -окрестность точки K соответственно. Они также компактны и удовлетворяют
![{\displaystyle K\subset K_{\delta}\subset K_{2\delta}\subset \Omega,\qquad d(K_{\delta},\partial \Omega)=\Delta -\delta >\delta >0 .}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Теперь используйте свертку , чтобы определить функцию φ K : Ω →
по формуле
![{\ displaystyle \ varphi _ {K} (x) = {\ chi _ {K_ {\ delta }} \ ast \ varphi _ {\ delta } (x)} = \ int _ {\ mathbb {R} ^ {n }}\chi _{K_{\delta }}(y)\,\varphi _{\delta }(xy)\,\mathrm {d} y,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
где φδ — мягчитель , построенный с использованием стандартного положительно-симметричного мягчителя . Очевидно, φ K неотрицательна в том смысле, что φ K ≥ 0 , бесконечно дифференцируема и ее носитель содержится в K 2 δ , в частности, это пробная функция. Поскольку φ K ( x ) = 1 для всех x ∈ K , мы имеем χ K ≤ φ K .
Пусть f — локально интегрируемая функция согласно определению 2 . Затем
![{\displaystyle \int _{K}|f|\,\mathrm {d} x=\int _{\Omega }|f|\chi _{K}\,\mathrm {d} x\leq \int _ {\Omega }|f|\varphi _{K}\,\mathrm {d} x<\infty .}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Поскольку это справедливо для любого компактного подмножества K в Ω , функция f локально интегрируема согласно определению 1 . □
Обобщение: локальноп-интегрируемые функции
Определение 3 . [10] Пусть Ω — открытое множество в евклидовом пространстве и f : Ω → — измеримая по Лебегу функция. Если для данного p с 1 ≤ p ≤ +∞ , f удовлетворяет условию![{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \mathbb {C} }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \int _{K}|f|^{p}\,\mathrm {d} x<+\infty,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
т . е. оно принадлежит Lp ( K ) для всех компактных подмножеств K в Ω , то f называется локально p - интегрируемым или также p - локально интегрируемым . [10] Множество всех таких функций обозначается L p ,loc (Ω) :
![{\displaystyle L_{p,\mathrm {loc} }(\Omega)=\left\{f:\Omega \to \mathbb {C} {\text{измеримый }}\left|\ f|_{K} \in L_{p}(K),\ \forall \,K\subset \Omega ,K{\text{compact}}\right.\right\}.}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Альтернативное определение, полностью аналогичное тому, которое дано для локально интегрируемых функций, может быть дано и для локально p -интегрируемых функций: оно также может быть и доказано эквивалентным определению, данному в этом разделе. [11] Несмотря на кажущуюся более высокую общность, локально p -интегрируемые функции образуют подмножество локально интегрируемых функций для каждого p такого, что 1 < p ≤ +∞ . [12]
Обозначения
Помимо различных глифов , которые можно использовать для обозначения заглавной буквы «L», [13] существует несколько вариантов обозначения множества локально интегрируемых функций.
принято (Хёрмандер 1990, стр. 37), (Штрихарц 2003, стр. 12–13) и (Владимиров 2002, стр. 3).
принято (Мазья, Поборчи 1997, с. 4) и Мазья, Шапошникова (2009, с. 44).
принято (Мазья 1985, с. 6) и (Мазья 2011, с. 2).
Характеристики
лп , локявляется полным метрическим пространством для всехп≥ 1
Теорема 1 . [14] L p ,loc — полное метризуемое пространство : его топология может быть порождена следующей метрикой :
![{\displaystyle d(u,v)=\sum _{k\geq 1}{\frac {1}{2^{k}}}{\frac {\Vert uv\Vert _{p,\omega _{ k}}}{1+\Vert uv\Vert _{p,\omega _{k}}}}\qquad u,v\in L_{p,\mathrm {loc} }(\Omega ),}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
где { ω k } k ≥1 — семейство непустых открытых множеств такое, что
- ωk ⊂⊂ ωk + 1 , что означает, что ωk компактно включено в ωk + 1 , т.е. это множество, имеющее компактное замыкание, строго включенное в множество более высокого индекса.
- ∪ k ω k знак равно Ω .
, k ∈ – индексированное семейство полунорм , определяемое как![{\displaystyle \mathbb {N} }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle {\Vert u\Vert _{p,\omega _{k}}} =\left(\int _{\omega _{k}}|u(x)|^{p}\,\mathrm {d} x\right)^{1/p}\qquad \forall \,u\in L_{p,\mathrm {loc} }(\Omega ).}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
В ссылках (Гилбарг, Трудингер 2001, стр. 147), (Мазья, Поборчи 1997, стр. 5), (Мазья 1985, стр. 6) и (Мазья 2011, стр. 2) эта теорема сформулировано, но не доказано на формальной основе: [15] полное доказательство более общего результата, включающего его, можно найти в (Meise & Vogt 1997, стр. 40).
лпявляется подпространствомл1, местодля всехп≥ 1
Теорема 2 . Любая функция f, принадлежащая L p (Ω) , 1 ⩽ p ⩽ +∞ , где Ω — открытое подмножество в , локально интегрируема.![{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Доказательство . Случай p = 1 тривиален, поэтому в дальнейшем доказательстве предполагается, что 1 < p ⩽ +∞ . Рассмотрим характеристическую функцию χ K компактного подмножества K в Ω : тогда для p ⩽ + ∞
![{\displaystyle \left|{\int _{\Omega }|\chi _{K}|^{q}\,\mathrm {d} x}\right|^{1/q}=\left|{\ int _{K}\mathrm {d} x}\right|^{1/q}=|K|^{1/q}<+\infty ,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
где
Тогда для любого f , принадлежащего L p (Ω) по неравенству Гёльдера произведение fχ K интегрируемо , т. е. принадлежит L 1 (Ω) и
![{\displaystyle {\int _{K}|f|\,\mathrm {d} x}={\int _{\Omega }|f\chi _{K}|\,\mathrm {d} x}\ leq \left|{\int _{\Omega }|f|^{p}\,\mathrm {d} x}\right|^{1/p}\left|{\int _{K}\mathrm { d} x}\right|^{1/q}=\|f\|_{p}|K|^{1/q}<+\infty ,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
поэтому
![{\ displaystyle f \ in L_ {1, \ mathrm {loc}} (\ Omega).}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Заметим, что поскольку верно следующее неравенство
![{\displaystyle {\int _{K}|f|\,\mathrm {d} x}={\int _{\Omega }|f\chi _{K}|\,\mathrm {d} x}\ leq \left|{\int _{K}|f|^{p}\,\mathrm {d} x}\right|^{1/p}\left|{\int _{K}\mathrm {d } x}\right|^{1/q}=\|f\chi _{K}\|_{p}|K|^{1/q}<+\infty ,}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
теорема справедлива и для функций f, принадлежащих только пространству локально p -интегрируемых функций, поэтому из теоремы следует также следующий результат.
Следствие 1 . Каждая функция из , локально интегрируема, т. е. принадлежит .![{\displaystyle е}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle L_{p,loc}(\Omega)}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle 1<p\leq \infty }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle L_{1,loc}(\Omega)}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Примечание. Если — открытое подмножество , которое также ограничено, то оно имеет стандартное включение , которое имеет смысл с учетом вышеуказанного включения . Но первое из этих утверждений неверно, если оно не ограничено; тогда еще верно, что для любого , но не для этого . Чтобы убедиться в этом, обычно рассматривают функцию , которая входит в число, но не входит в число для любого конечного числа .![{\displaystyle \Омега}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle L_{p}(\Omega)\subset L_{1}(\Omega)}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle L_{1}(\Omega)\subset L_{1,loc}(\Omega)}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \Омега}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle L_{p}(\Omega)\subset L_{1,loc}(\Omega)}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\ displaystyle p}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle L_{p}(\Omega)\subset L_{1}(\Omega)}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\ displaystyle u (x) = 1}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle L_ {\infty }(\mathbb {R} ^{n})}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle L_{p}(\mathbb {R} ^{n})}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\ displaystyle p}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
л1, место— пространство плотностей абсолютно непрерывных мер
Теорема 3 . Функция f является плотностью абсолютно непрерывной меры тогда и только тогда , когда .![{\displaystyle f\in L_{1,loc}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Доказательство этого результата схематично представлено (Шварц 1998, стр. 18). Перефразируя свое утверждение, эта теорема утверждает, что каждая локально интегрируемая функция определяет абсолютно непрерывную меру и наоборот, что каждая абсолютно непрерывная мера определяет локально интегрируемую функцию: это также, в рамках абстрактной теории меры, форма важной теоремы Радона – Никодима данное Станиславом Саксом в его трактате. [16]
Примеры
- Постоянная функция 1, определенная на вещественной прямой, локально интегрируема, но не интегрируема глобально, поскольку вещественная линия имеет бесконечную меру. В более общем смысле, константы , непрерывные функции [17] и интегрируемые функции локально интегрируемы. [18]
- Функция для x ∈ (0, 1) локально, но не глобально интегрируема на (0, 1). Он локально интегрируем, поскольку любой компакт K ⊆ (0, 1) имеет положительное расстояние от 0 и, следовательно, f ограничен на K. Этот пример подтверждает исходное утверждение о том, что локально интегрируемые функции не требуют выполнения условий роста вблизи границы в ограниченные домены.
![{\displaystyle f(x)=1/x}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
- Функция
![{\displaystyle f(x)={\begin{cases}1/x&x\neq 0,\\0&x=0,\end{cases}}\quad x\in \mathbb {R} }](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
- не локально интегрируемо в x = 0 : оно действительно локально интегрируемо вблизи этой точки, поскольку его интеграл по каждому компакту, не включающему его, конечен. Формально говоря : [19] однако эта функция может быть распространена на распределение в целом как главное значение Коши . [20]
![{\displaystyle 1/x\in L_{1,loc}(\mathbb {R} \setminus 0)}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \mathbb {R}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
- Предыдущий пример поднимает вопрос: каждая ли функция, локально интегрируемая в Ω ⊊, допускает продолжение в целое как распределение? Ответ отрицательный, а контрпример предоставляет следующая функция:
![{\displaystyle \mathbb {R}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle \mathbb {R}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle f(x)={\begin{cases}e^{1/x}&x\neq 0,\\0&x=0,\end{cases}}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
- не определяет никакого распределения на . [21]
![{\displaystyle \mathbb {R}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle f(x)={\begin{cases}k_{1}e^{1/x^{2}}&x>0,\\0&x=0,\\k_{2}e^{1/ x^{2}}&x<0,\end{cases}}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
- где k 1 и k 2 — комплексные константы , является общим решением следующего элементарного нефуксова дифференциального уравнения первого порядка
![{\displaystyle x^{3}{\frac {\mathrm {d} f}{\mathrm {d} x}}+2f=0.}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
- Опять же, оно не определяет никакого распределения в целом , если k 1 или k 2 не равны нулю: единственным глобальным решением такого уравнения с распределением, следовательно, является нулевое распределение, и это показывает, как в этой отрасли теории дифференциальных уравнений Нельзя ожидать, что методы теории распределений будут иметь такие же успехи, достигнутые в других разделах той же теории, особенно в теории линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. [22]
![{\displaystyle \mathbb {R}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Приложения
Локально интегрируемые функции играют видную роль в теории распределений и встречаются в определении различных классов функций и функциональных пространств , например функций ограниченной вариации . Более того, они появляются в теореме Радона–Никодима , характеризуя абсолютно непрерывную часть каждой меры.
Смотрите также
Примечания
- ↑ По данным Гельфанда и Шилова (1964, стр. 3).
- ^ ab См., например (Шварц 1998, стр. 18) и (Владимиров 2002, стр. 3).
- ^ Другой небольшой вариант этого определения, выбранный Владимировым (2002, стр. 1), состоит в том, чтобы требовать только того, чтобы K ⋐ Ω (или, используя обозначения Гилбарга и Трудингера (2001, стр. 9), K ⊂⊂ Ω ) , что означает, что K строго включено в Ω , т.е. это множество, имеющее компактное замыкание, строго включенное в данное объемлющее множество.
- ^ Очевидно, понятие компактности должно быть определено на данном абстрактном пространстве с мерой.
- ^ Это подход, разработанный, например, Кафьеро (1959, стр. 285–342) и Саксом (1937, глава I), без явного рассмотрения локально интегрируемого случая.
- ^ См., например (Стрихарц 2003, стр. 12–13).
- ^ Этот подход получил высокую оценку Шварца (1998, стр. 16–17), который также отметил его полезность, однако использовал определение 1 для определения локально интегрируемых функций.
- ^ Следует отметить, что Мазья и Шапошникова явно определяют только «локализованную» версию пространства Соболева W k , p (Ω) , тем не менее явно утверждая, что тот же метод используется для определения локализованных версий всех других банаховых пространств , используемых в цитируемая книга: в частности, L p ,loc (Ω) введен на стр. 44.
- ^ Не путать с расстоянием Хаусдорфа .
- ^ ab См., например (Владимиров 2002, с. 3) и (Мазья, Поборчи 1997, с. 4).
- ^ Как отмечалось в предыдущем разделе, именно такой подход принят Мазья и Шапошниковой (2009), не развивая элементарных деталей.
- ^ Точнее, они образуют векторное подпространство в L 1,loc (Ω) : см. следствие 1 к теореме 2 .
- ^ См., например (Владимиров 2002, стр. 3), где используется каллиграфический знак ℒ .
- ^ Изложение этих результатов см. (Gilbarg & Trudinger 2001, стр. 147), (Maz'ya & Poborchi 1997, стр. 5), а также краткие примечания в (Maz'ja 1985, стр. 6) и ( Мазья 2011, с.2).
- ^ Гилбарг и Трудингер (2001, стр. 147) и Мазья и Поборчи (1997, стр. 5) лишь очень кратко обрисовывают метод доказательства, тогда как в (Мазья 1985, стр. 6) и (Мазья 2011, с. 2) предполагается как известный результат, от которого начинается последующая разработка.
- ^ Согласно Саксу (1937, стр. 36): « Если E — множество конечной меры или, в более общем смысле, сумма последовательности множеств конечной меры ( µ ) , то для того, чтобы аддитивная функция множество ( 𝔛 ) на E абсолютно непрерывно на E , необходимо и достаточно, чтобы эта функция множества была неопределенным интегралом некоторой интегрируемой функции точки из E ". Предполагая, что ( ) является мерой Лебега, можно считать, что эти два утверждения эквивалентны.
- ^ См., например (Хёрмандер 1990, стр. 37).
- ^ См. (Стрихарц 2003, стр. 12).
- ^ См. (Шварц 1998, стр. 19).
- ^ См. (Владимиров 2002. С. 19–21).
- ^ См. (Владимиров 2002, с. 21).
- ^ Краткое обсуждение этого примера см. (Шварц 1998, стр. 131–132).
Рекомендации
- Кафьеро, Федерико (1959), Misura e integrazione , Mongrafie matematiche del Consiglio Nazionale delle Ricerche (на итальянском языке), vol. 5, Рим : Edizioni Cremonese, стр. VII+451, MR 0215954, Zbl 0171.01503. «Мера и интеграция» (как гласит английский перевод названия) — это исчерпывающая монография по интеграции и теории меры: трактовка предельного поведения интеграла различного рода последовательностей структур, связанных с мерой (измеримые функции, измеримые множества , меры). и их комбинации) является в некоторой степени убедительным.
- Гельфанд, И.М. ; Шилов Г. Е. (1964) [1958], Обобщенные функции. Том. I: Недвижимость и операции, Нью-Йорк – Лондон: Academic Press , стр. xviii+423, ISBN. 978-0-12-279501-5, МР 0166596, Збл 0115.33101. Это важная монография по теории обобщенных функций , переведенная с оригинального русского издания 1958 года Юджином Салетаном, посвященная как распределениям, так и аналитическим функционалам.
- Гилбарг, Дэвид ; Трудингер, Нил С. (2001) [1998], Эллиптические уравнения в частных производных второго порядка, Classics in Mathematics (пересмотренное 3-е издание 2-го изд.), Берлин – Гейдельберг – Нью-Йорк: Springer Verlag , стр. xiv+517, ISBN 3-540-41160-7, МР 1814364, Збл 1042.35002.
- Хёрмандер, Ларс (1990), Анализ линейных операторов в частных производных I , Grundlehren der Mathematischen Wissenschaft, vol. 256 (2-е изд.), Берлин – Гейдельберг – Нью-Йорк : Springer-Verlag , стр. xii+440, ISBN 0-387-52343-Х, МР 1065136, Збл 0712.35001(доступен также как ISBN 3-540-52343-X ).
- Мазья, Владимир Г. (1985), Пространства Соболева , Берлин – Гейдельберг – Нью-Йорк: Springer-Verlag , стр. xix + 486, ISBN 3-540-13589-8, МР 0817985, Збл 0692.46023(доступен также как ISBN 0-387-13589-8 ).
- Мазья, Владимир Георгиевич (2011) [1985], Пространства Соболева. С приложениями к эллиптическим уравнениям в частных производных. , Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften, vol. 342 (2-е исправленное и дополненное издание), Берлин – Гейдельберг – Нью-Йорк: Springer Verlag , стр. xxviii + 866, ISBN 978-3-642-15563-5, МР 2777530, Збл 1217.46002.
- Мазья Владимир Георгиевич ; Поборчи, Сергей В. (1997), Дифференцируемые функции в плохих областях , Сингапур – Нью-Джерси – Лондон – Гонконг: World Scientific , стр. xx + 481, ISBN 981-02-2767-1, МР 1643072, Збл 0918.46033.
- Мазья Владимир Георгиевич ; Шапошникова, Татьяна О. (2009), Теория множителей Соболева. С приложениями к дифференциальным и интегральным операторам, Grundlehren der Mathematischen Wissenschaft, vol. 337, Гейдельберг : Springer-Verlag , стр. xiii+609, ISBN 978-3-540-69490-8, МР 2457601, Збл 1157.46001.
- Мейзе, Рейнхольд; Фогт, Дитмар (1997), Введение в функциональный анализ , Оксфордские тексты для аспирантов по математике, том. 2, Оксфорд: Clarendon Press , стр. x+437, ISBN. 0-19-851485-9, МР 1483073, Збл 0924.46002.
- Сакс, Станислав (1937), Теория интеграла, Monografie Matematyczne, vol. 7 (2-е изд.), Варшава – Львов : GE Stechert & Co., стр. VI+347, JFM 63.0183.05, MR 0167578, Zbl 0017.30004. Английский перевод Лоуренса Чизхолма Янга с двумя дополнительными примечаниями Стефана Банаха : номер Mathematical Reviews относится к изданию Dover Publications 1964 года, которое по сути представляет собой переиздание.
- Шварц, Лоран (1998) [1966], Теория распределений , Публикации Института математики Страсбургского университета (на французском языке) (Новое издание), Париж: Hermann Éditeurs, стр. xiii + 420, ISBN 2-7056-5551-4, МР 0209834, Збл 0149.09501.
- Стрихарц, Роберт С. (2003), Руководство по теории распределения и преобразованиям Фурье (2-е печатное издание), River Edge, Нью-Джерси : World Scientific Publishers , стр. x + 226, ISBN 981-238-430-8, МР 2000535, Збл 1029.46039.
- Владимиров В.С. (2002), Методы теории обобщенных функций, Аналитические методы и специальные функции, вып. 6, Лондон – Нью-Йорк: Тейлор и Фрэнсис , стр. XII + 353, ISBN. 0-415-27356-0, МР 2012831, Збл 1078.46029. Монография по теории обобщенных функций , написанная с прицелом на их приложения к ряду комплексных переменных и математической физике , как это принято у Автора.
Внешние ссылки
Эта статья включает в себя материал из локально интегрируемой функции PlanetMath , которая лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution/Share-Alike .