Сибирский математический журнал
Июль—август, 2007. Том 48, № 4
УДК 517. 51
О СЛЕДАХ ФУНКЦИЙ,
ПРИНАДЛЕЖАЩИХ ОБОБЩЕННЫМ
КЛАССАМ СОБОЛЕВСКОГО ТИПА
А. С. Романов
Аннотация: Для функциональных классов соболевского типа, определенных на
метрическом пространстве с борелевской мерой, рассматривается вопрос о компакт-
ности вложения пространства следов в лебеговские классы на множествах меньшей
«размерности». Как следствие, получаются условия компактности вложения следов
для классических соболевских пространств Wp1 , определенных в «нулевых» пиках
с гёльдеровой особенностью в вершине. Ключевые слова: пространства Соболева, теоремы вложения, следы. Точку пространства Rn будем обозначать через (x, y), где x ∈ R, y ∈ Rn−1 . Символом B(a, ρ) обозначим n-мерный евклидов шар с центром в точке a ра-
диуса ρ. Для 1 ≤ λ < ∞ пик Gλ ⊂ Rn определим условием
Gλ = {(x, y) ∈ Rn | 0 < x < 1, 0 < yk < xλ , k = 1, . . . , n − 1}. Обозначим через mn сужение n-мерной меры Лебега на пик Gλ , через σ —
сужение (n−1)-мерной меры Хаусдорфа на ∂Gλ и положим = 1+(n−1)λ.
По-
скольку для шаров с центром в вершине пика выполняется оценка mn (B(0, ρ)) ∼
Cρ , в различных оценках показатель часто играет роль «размерности» пика
Gλ . В работе [1] показано, что оператор следа
Tr : Wp1 (Gλ ) → Lq (∂Gλ , σ)
будет компактным при
1) 1 ≤ q < p −λ
−p , когда λ < p < ;
2) 1 ≤ q < ∞, когда p ≥ . Доказательство данного утверждения в работе [1] основано на совпадении
(при достаточно больших значениях показателя суммируемости p) классиче-
ских пространств Соболева Wp1 (Gλ ) и функциональных классов Соболева —
Хайлаша HWp1 (Gλ , | ∗ |, mn ), определяемых по евклидовой метрике | ∗ | и ме-
ре Лебега. Предельное значение показателей суммируемости q, при которых
оператор следа
Tr : HWp1 (Gλ , | ∗ |, dx) → Lq (∂Gλ , σ)
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных ис-
следований (код проекта 05–01–00482–a), программы «Ведущие научные школы» (код проекта
НШ–8526. 2006. 1) и Междисциплинарного интеграционного проекта СО РАН 2006. c 2007 Романов А. С. О следах функций 849
будет компактным, однозначно определяется соотношением показателей «ре-
гулярности» мер mn и σ относительно евклидовой метрики | ∗ |. Получить
полное описание пространства следов в рамках шкалы пространств Соболева —
Хайлаша не удается, однако, используя уже имеющиеся теоремы вложения для
пространств Соболева — Хайлаша, можно получить ответ на интересующий нас
вопрос о компактности оператора следа, не находя явного описания простран-
ства следов на границе пика. К сожалению, метод работы [1] применим лишь при показателях суммиру-
емости p > /n, поскольку в существенной мере опирается на ограниченность
специальным способом сконструированного оператора продолжения
Ext : Wp1 (Gλ ) → Wq1 (G1 ).