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本文分三节.
第一节主要介绍了Zygmund猜想及其研究状况.
Zygmund定理:设1≤k≤n,在Rn中,B为边长不超过k个不同常数的所有矩形组成的集合,则满足:其中In+t=max(lnt,0),MB为相应于B的极大算子(具体定义见第一节综述).
Zygmund猜想:对于1≤k≤n,以及只依赖于t1,t2,...tk的非负函Φφ1Φφ2,...,φn,其中ti>0,i=1,2,...k,且φi对于tj,1≤j≤k是递增的,则基B={[Φφ1(ti,...tk),...,φn(t1,...tk)],t1>0,t2>0,...,tk>0}满足:其中ln+t=max(lnt,0).
记{x1,x2,...xn]是Rn中边长分别为x1,X2,...xn的区间.令.
Bk={Φφ1(t1,...tk),...,φn(t1,...tk)],t1>0,t2>0,...,tk>0},其中φi是非负的,并且对每个变量是递增的.
微分基的定义:Rn中的微分基B=Ux∈RnB(x),其中每个B(x)由Rn中的一些有界具有正测度的可测集组成,且有子族{Bj}()B(x),使得diamBi→0.
当k=n时由强极大函数的性质知Zygraund猜想成立.当k=1时由H—L极大函数可证Zygmund猜想成立.我们有对于1<k<n:(1).k=2情形:
当B2={[s,t,φ(s,t)]:s,t>0}且φ(s,t)为非负递增时,Zygmund猜想成立.具体可参见参考文献[14].
当B2={[sα1tβ1,sα2tβ2,sα3β3,…,sαntβn],s,t>0}时,若αiβj—αjβi=O,i≠j,αi,βj>0,则Zygmund猜想成立.具体可参见参考文献[9].
当B2=Φφ1(s),…,φ(s),ψ1(t),…,ψq(t),Ф(s,t)]:s,t>0},φi,ψi,Ф非负递增时,Zygmund猜想也成立.具体可参见参考文献[13].(2).k=3情形:
当B3={Φφ1(s),ψ1(s)Φφ2(t),ψ2(t)Φφ3(u),ψ3(u)]:s,t,u≥0),φi,ψi满足φi(s1)≥βiφi(s2);ψi(t1)≥adψi(t2),其中s1≥s2,t1≥t2,0<α,β≤1时,Zygmund猜想成立.具体可参见参考文献[13].(3).3<k<n情形:
当B={[s,tφ(s),tψ(s),t4,t5,…,tn]:s,t,ti>0,i=4,…n}时,Zygmund猜想不成立.具体可参见参考文献[9].
当B={[s1,t1φ(s1),t1ψ(s1),…,sm,tmφ(sm),tmψ(sm)]:si,ti>0,i=1…m)时,Zygmund猜想也不成立.具体可参见参考文献[9].
当B2={[s,t,sα1tβ1,sα2β2]:s,t>0},α1β2—α2β1≠0时,Zygmund猜想是否成立,及能否找到αi,βi的其它关系使得Zygmund猜想成立等均未知;对于当Ba={[s,t,u,stu]:s,t,u>0)时,Zygmund猜想是否成立也未知;除一些特例外,当2<k<n时Zygmund猜想还没有一般的结论.此外,在R3与R4中,证明Zygmund猜想都是主要用Vitali型覆盖引理的方法来证的,可否用其它的覆盖定理来证,这些问题都是有待于进一步研究.本文将在第二、三章中对这些问题进一些探讨.
第二节主要证明了:
命题1:当基为Bm+2={s,t,ul,u2,…,um,st]:s,t,ui>0,i=1,2,…m}时,Zygmund猜想成立.
证明的主要方法是使用了有关乘积基极大算子的弱(1,1)型有界性的结果(即下面的引理1),并通过适当的计算得到.
引理1:设Bi,i=1,2是Rni的一个微分基,并且设Hi为Bi的极大算子.假设Hi满足下面的弱型估计:()λ>0,fi∈Lloc(Rni),其中φi是[0,∝]→[0,∝]上严格递增的连续函数,且φi(0)=0.如果B是Rn=Rn1+n2的两个基B1,B2的乘积基,即:B=[R1×R2:R1∈B1,R2∈B2},并且H是B的极大算子,则()λ>0,f∈Lloc(Rn)有
|{x∈Rn:Hf(x)>λ]|
第三节证明了:在一定条件下当B2={[s,t,φl(s,t)Φφ2(s,t),...,φn—2(s,t)]:s,t>0}时,Zygmund猜想成立,即
命题2:设
B2=[s,tΦφ1(s,t),φ(s,t),...,φn—2(s,t)]:s,t>0},其中φ(s,t),i=1,2,...n—2,满足当砂1(si,t1)Φφ1(s2,t2)时,有φi(s1,t1)≥φi(s2,t2),i=2,3,...,n—2,且MB2为其极大函数,则存在不依赖于λ>0,和f∈Lloc(Rn)的正常数C,满足:
证明的主要想法是利用2型指数覆盖的有关结果.为了证明B2是2型指数覆盖,记B12为所有区间都是二进方体的,则有CMB2≤MB12≤MB2,故不失—般性,我们可假设在B2中的所有区间的边都是二进方体的,()R∈B2,记R=I×J×K×L1×L2×...×Ln—3,这里I,J,K以及Li,i=1,2,...,(n—3)是一维的区间.设{R}Ni=1是B2的一个有限集合,并且假设有长度递减的序列Li。选择(R)1=R1,并且假设(R)1...,Rj—1都已经被选了,并且让Rj—1后面的(R)j取{Ri}中的Ri的第一个区间,使得正如参考文献[1]中所做的一样,经过计算,我们可以得到:因此最终只需证:
即可.由于B2的选取比参考文献[13]复杂,所以在计算中需要一些新的计算技巧.