Введение 2
1 Точные оценки констант Харди для областей с регулярной
граничной точкой. 5
1.1 Предварительные результаты 5
1.2 S-регулярные граничные точки 11
1.3 Точные нижние оценки константы Харди 14
2 Конкретные примеры точек двусторонне достижимых шарами и S-регулярных. 20
2.1 Пример точки, которая будет и S-регулярной и двусторонне
достижимой шарами 20
2.2 Пример точки, которая является S-регулярной, но не является двусторонне достижимой шарами 26
2.3 Пример точки, которая не является ни S-регулярной, ни двусторонне достижимой шарами 30
В данной работе исследуются константы в неравенствах типа Харди. Неравенства данного типа широко применяются в различных областях математики и математической физики. Неравенства Харди мы можем встретить в работах: С. Л. Соболева [5], Ф. Г. Авхадиева [1], А. Лаптева и Т. Вейдла [14], Р. Г. Насибуллина [4] и других математиков (см., например, [3], [6]). Более подробно с применением неравенств типа Харди можно ознакомиться в работах [9], [10], [11], [13]
Отметим, что рассматриваемые неравенства в одномерном случае связывают функцию с её производной, а в многомерном — функцию с её модулем градиента.
Теория интегральных неравенств имеет давнюю историю. Приведём основное неравенство такого рода для абсолютно непрерывной функции одной переменной f : [0,1] —! R такой что f (0) = 0,f0 2 L2(0,1), которое было получено и опубликовано Г. Харди в 1920 году [7]:
00 ОС
1 f2 1
—zdx < 4 f/<2dx. (1)
J x2 J
0 0
Константа в данном неравенстве точная и не может быть заменена меньшим числом.
На сегодняшний день с особенной внимательностью рассматриваются неравенства в многомерном случае. В них значение постоянной может меняться в зависимости от вида области:
Г I fl2 Г ,п . .
fdx < cn(ty Vf2dx,8 2 ChQ).
J o2 J
Q Q
Областью интегрирования в данном неравенстве будет произвольная от-крытая областв из Rn, при этом Q = Rn,0 = 0(x, Q) = dist(x, dQ) — расстояние от некоторой точки х 2 Q до грани цы д Q, V f — градиент функции f.
В данной выпускной работе приведены примерах, когда точка у 2 д0 может S-регулярной и двусторонне достижимой одновременно и случай, когда точка у 2 д0 только S-регулярная.
[1] Авхадиев, Ф. Г. Неравенства типа Харди в плоских и пространствен¬ных открытых множествах/Ф. Г. Авхадиев // ТР. МИАН. — 2007. -Т. 255. - С. 8-18.
[2] Авхадиев, Ф. Г. Точные оценки констант Харди для областей со спе¬циальными граничными свойствами/Ф. Г. Авхадиев, И. К. Шафигул¬лин // Изв. вузов. Матем. — 2014. >2— С. 69-73; Russian Math. (Iz. VUZ), 58:2 (2014), 58-61.
[3] Кокилашвили, В. М. О неравенствах Харди в весовых простран¬ствах / В. М. Кокилашвили. // Сообщ. АН ГССР — 1979. — Т. 96
- №1 - С. 37-40.
[4] Насибуллин, Р. Г. Неравенства типа Харди с весами, имеющие сте¬пенные и логарифмические особенности / Р. Г. Насибуллин. // Казань
- 2013. - С. 4-30.
[5] Соболев, Л. С. Избранные вопросы теории функциональных про¬странств и обобщенных производных / Л. С. Соболев. // М.: Наука,
- 1989. - 254 С. ISBN 5-02-000052-3.
[6] Тухватуллина, А. М. Достаточное условие регулярности области и его применение в неравенствах типа Харди / А. М. Тухватуллина. // Тр. Матем. центра им. Н. И. Лобачевского. — Казань: Изд-во Казан, матем. общества. - 2009. - Т. 38 - №1 - С. 283-287.
[7] Харди Г. Г. Неравенства ) Г. Г. Харди, Дж. Е. Литтльвуд, Г. Полна //
- 1948. - С. 288-293.
[8] Шафигуллин, И. К. Оценки констант Харди для областей, обладаю¬щих специальными свойствами ) И.К. Шафигуллин // — 2014. — С. 33-55.
[9] Balinsky, A. Generalized Hardy inequality for the magnetic Dirichlet forms ) A. Balinsky, A. Laptev, A. V. Sobolev // J. of Statistical Physics — 2004.
- V. 116. №1-4 P. 504-520.
[10] Davies, E. B. A Review of Hardy Inequalities ) E. B. Davies // The Maz’ya anniversary Collection, Vol. 2 // Oper. Theory Adv. Appl. 110 — 1999. — P. 50-68.
[11] Davies, E. B. Spectral Theory and Differential Operators ) E. B. Davies
// Cambrige: Cambrige Univ. Press. Cambrige Studies in Advanced Mathematics. 1995. V. 42. 186 P.
[12] Davies, E. B. The Hardy constant) E. B. Davies // Quart. J. Math. Oxford (2) - 1995. - V. 46:4. P. 417-431.
[13] Devyver, B. Optimal Hardy-type inequalities for elliptic operators f B. Devyver, M. Fraas, Y. Pinchover //С. R. Acad. Sc. Paris 2012. V. 350. P. 475-479.
[14] Laptev, A. Hardy inequalities for magnetic Dirichlet forms ) A. Laptev, T. Weidl // Operator Theory: Advances and Applications. — 1999. — V. 108. P. 290-305.
1 [ '2(r)dr [ ’2^ 1 4 Г '2(r) 7 .. .. ..
(1 - r + C")2
P P P