2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Одно пространство Орлича. Эквив-ность норм. Банах. алгебра?
Сообщение17.08.2023, 11:24 


23/12/07
1763
Столкнулся с пространствами Орлича, но почему-то по ним очень мало литературы в интернет-доступе. Потому прошу проверить правильность собственных выводов (утверждения ниже).

Пусть $(\Omega, \Sigma, \pi)$ - некоторое измеримое пространство с вероятностной мерой $\pi$. Измеримые функции $\xi = \xi(\omega)$, для которых конечна следующая величина
$ \begin{equation*}
 	\|{\xi}\|'_{O} = \inf \bigg\{K > 0 \,:\, \int_\Omega e^{\frac{|\xi(\omega)|}{K}}d\pi(\omega)  \leqslant 2 \bigg\} ,
 \end{equation*} $
как известно, (с естественной оговоркой о классах эквивалентности отностельно меры) образуют банахово пространство Орлича с нормой Люксембурга $\|{\cdot}\|'_{O}$ , которое договоримся обозначать через $O(\Omega,\pi)$.
Рассмотрим также норму:
$\begin{equation*}
	\|\xi\|_{O} = \sup_{s \geqslant 1} \Bigg[\frac{1}{\Gamma(s + 1) } \int_\Omega |\xi(\omega)|^s d\mathbb{\pi}(\omega)\Bigg]^{\frac{1}{s}} .
\end{equation*} $
Утверждение 1. Нормы $\|{\xi}\|'_{O}$ и $\|{\xi}\|_{O}$ эквивалентны.\par
$

(Доказательство)

В одну сторону. Пусть $K \geqslant \Norm{\xi}'_{O}$. Тогда, с учетом того, что для любого $t \geqslant 0$ выполняется
$\begin{equation*}
		{\displaystyle\int_{|\xi|\geqslant t}}d\pi\, =\, {\displaystyle\int_{e^{\left|\!\frac{\xi}{K}\!\right|}\, \geqslant\,  e^{\frac{t}{K}}}}d\pi\, \leqslant \,  e^{-\frac{t}{K}}{\displaystyle\int_\Omega} e^{\left|\!\frac{\xi}{K}\!\right|} d\pi \, \leqslant \, e^{-\frac{t}{K}} 2,
	\end{equation*}$
для любого $s \geqslant 1$ можем записать
$\begin{equation*}
		{\displaystyle\int_\Omega} |\xi|^sd\pi\, =\, {\displaystyle\int_0^\infty}\!\!\!\!\int_{|\xi|^s\,\geqslant u\,}d\pi\, du\,=\, {\displaystyle\int_0^\infty}\!\!\!\!\int_{|\xi|\,\geqslant t\,}d\pi\, s\, t^{s-1}dt\, \leqslant \, 2{\displaystyle\int_0^\infty} e^{-\frac{t}{K}}\, s\, t^{s-1}\, =\,  2 K^s \,\Gamma(s + 1),
	\end{equation*}$
откуда вытекает, что $\|{\xi}\|_{O} \leqslant 2 K$. В силу произвольности выбора $K$, отсюда, в свою очередь, следует $\|{\xi}\|_{O} \leqslant 2\|{\xi}\|'_{O}$.

В обратную сторону. Пусть снова $K \geqslant \|{\xi}\|'_{O}$. Тогда
$\begin{equation*}
		{\displaystyle\int_\Omega} e^{\frac{|\xi|}{K}}d\pi\, =\, 1 + \sum_{i=1}^\infty\left( \frac{1}{K}\bigg[\frac{1}{i!} \int_\Omega |\xi|^i\,d\mathbb{\pi}\bigg]^{\frac{1}{i}}\right)^i
	\end{equation*}$
Чтобы значение в правой части этого равенства было меньше двух, необходимо, чтобы по крайней мере все члены ряда не превосходили единицы, а значит, для любого $i = 1,2,\dots$ должно выполняться:
$\begin{equation*}
		K \leqslant \bigg[\frac{1}{i!} \int_\Omega |\xi|^i\,d\mathbb{\pi}\bigg]^{\frac{1}{i}}\leqslant \|{\xi}\|_{O}
	\end{equation*}$
откуда и вытекает $\|{\xi}\|'_{O} \leqslant \|{\xi}\|_{O}$.

Утверждение 2. Пространство $O(\Omega,\pi)$ является банаховой алгеброй.

(Доказательство)

Для любых $\xi, \eta \in O(X,\pi) $ и $s \geqslant 1$ в силу неравенства Коши-Буняковского:
$ \begin{equation*}
	 	 \bigg[	{\displaystyle\int_\Omega} |\xi\, \eta|^s d\pi \bigg]^{\frac{1}{s}}\, \leqslant \, \bigg[{\displaystyle\int_\Omega} |\xi|^{2 s} d\pi\bigg]^{\frac{1}{2s}}\bigg[{\displaystyle\int_\Omega} |\eta|^{2 s} d\pi\bigg]^{\frac{1}{2s}} \, \leqslant \, \|{\xi}\|_{O}\|{\eta}\|_{O}, 
	 \end{equation*}$
откуда окончательно получаем $\|{\xi\,\eta}\|_{O} \leqslant \|{\xi}\|_{O}\|{\eta}\|_{O}$.


p.s. И может быть, посоветуете доступные в интернете похожие результаты, чтобы не передоказывать, а сослаться (если, конечно, утверждения верны).

Спасибо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group