Morrey空间到Bloch空间上Vloterra型算子的有界性
The Boundedness of Vloterra-Type Operator from Morrey Space to Bloch Space
DOI: 10.12677/PM.2021.1111217, PDF, HTML, XML,   
作者: 白田玉:广东工业大学,应用数学学院,广东 广州
关键词: 有界性Volterra型算子Bloch空间Boundedness Volterra-Type Operator Bloch Space
摘要: 近年来Volterra型算子的有界性吸引了很多学者的兴趣,在这篇文章中,我们主要刻画了Vloterra型算子 Jg和积分算子Ig从Morrey空间L2,λ(D)到Bloch空间B上的有界性,其中0 < λ < 1。除此之外,我们还研究了算子Jg和算子Ig从Qp空间到Bloch空间B上的有界性。以上研究,进一步完善了Volterra型算子的性质。
Abstract: In recent years, the boundedness of Volterra-type operator has attracted many scholars’interests. In this paper, we characterize the boundedness of the Volterra-type operator Jg and integral operator Ig from Morrey space L2,λ(D) to Bloch space B, where 0 < λ < 1. In addition, we also investigate the boundedness of operator Jg and operator Ig from Qp space to Bloch space B. The above studies have further improved the properties of Volterra-type operator.
文章引用:白田玉. Morrey空间到Bloch空间上Vloterra型算子的有界性[J]. 理论数学, 2021, 11(11): 1949-1955. https://doi.org/10.12677/PM.2021.1111217

1. 引言

Vloterra型算子 J g 和积分算子 I g 很早就引起了众多学者的研究,其中,学者Pommerenke第一次研究了在Hardy空间上的算子 J g [1]。此后,众多学者研究了在Hardy空间和Bergman空间上的算子 J g [2] [3] [4]。

学者Siskakis和Zhao又研究了在BMOA上的算子 J g [5],其中BMOA空间是由有界平均振动的解析函数构成。在文献 [6] 中,学者Xiao研究了 Q p 空间上的算子 J g 和算子 I g 。在文献 [7] 中,我们可以发现此文章研究了在Fock空间上关于算子 J g 的有界性和紧性。作者Wu研究了从Hardy空间到解析Morrey空间的算子J_g [8]。在文献 [9] 中,作者详细描绘了在解析Morrey空间上积分算子的相关性质,此空间正是我们文章中所研究的。本文主要研究Morrey空间 L 2 , λ ( D ) 、Bloch空间B和 Q p 空间,读者可以阅读参考文献 [10] [11] [12] [13] 详细了解以上空间。

本文主要刻画了Vloterra型算子 J g 和积分算子 I g 从Morrey空间 L 2 , λ ( D ) 到Bloch空间B,其中 0 < λ < 1 ,以及从 Q p 空间到Bloch空间B上的有界性。为此,我们先给出一些相关定义以及证明中需要用到的相关引理。此外,本文在证明中的C和 C 均为常数且: 0 < C , C <

2. 定义

D = { z : | z | < 1 } 是复平面上的单位开圆盘以及 D = { z : | z | = 1 } H ( D ) 是由D上所有解析函数组成的一个空间,而空间 H ( D ) 是D上所有有界的解析函数所组成的。此外,对于Hardy空间 H 2 ( D ) 的相关定义和性质,读者可以阅读参考专著 [10]。

定义1.1 [9] 令 0 < λ 1 ,Morrey空间 L 2 , λ ( D ) 是由Hardy空间 H 2 ( D ) 上的f组成并满足:

sup I D ( 1 | I | λ I | f ( ς ) f I | 2 | d ς | 2 π ) 1 2 <

其中弧 I D 并且 | I | = 1 2 π I | d ( ς ) | 是I的标准长度。

定义1.2 [10] Bloch空间B是由 f H ( D ) 并满足: sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | < 组成的一个空间,范数定义如下:

f B = | f ( 0 ) | + sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | <

定义1.3 对于 0 < p < Q p 空间由 f H ( D ) 并满足:

f Q p = | f ( 0 ) | + sup a D [ D | f ( z ) | ( 1 | σ a ( z ) | 2 ) p d A ( z ) ] 1 2 <

所组成的,其中 a D 以及 σ a ( z ) = a z 1 a ¯ z

定义1.4 令 g H ( D ) ,对于 f H ( D ) ,Volterra型算子 J g 定义如下:

J g f ( z ) = 0 z f ( ς ) g ( ς ) d ς z D

另一个内积算子 I g 定义如下:

I g f ( z ) = 0 z f ( ς ) g ( ς ) d ς z D

3. 引理

引理2.1 [9] 令 0 < λ < 1 ,如果 f L 2 , λ ( D ) ,则存在一个常数 C > 0 使得:

| f ( z ) | C f L 2 , λ ( 1 | z | 2 ) 1 λ 2

引理2.2 令 0 < λ < 1 ,如果 f L 2 , λ ( D ) ,则存在一个常数 C > 0 使得:

| f ( z ) | C f L 2 , λ ( 1 | z | 2 ) 3 λ 2

引理2.3 [9] 假设 s > 1 r > 0 t > 0 。如果 t < s + 2 < r ,则存在一个常数 C > 0 使得:

D ( 1 | z | 2 ) s | 1 b ¯ z | r | 1 a ¯ z | t d A ( z ) C 1 ( 1 | b | 2 ) r s 2 | 1 a ¯ b | t

其中 a D b D

引理2.4 [9] 假设 0 < λ < 1 以及 f H ( D ) ,则下列条件等价:

(1) f L 2 , λ ( D )

(2) sup a D ( 1 | a | 2 ) 1 λ D | f ( z ) | 2 ( 1 | σ a ( z ) | 2 ) d A ( z ) <

其中 σ a ( z ) = a z 1 a ¯ z

引理2.5 令 0 < p < ,如果 f Q p ,则存在一个常数 C > 0 使得:

| f ( z ) | C log 2 1 | z | 2 f Q p

以及

| f ( z ) | C 1 1 | z | 2 f Q p

4. 主要结论

定理3.1 令 0 < λ < 1 以及 g H ( D ) ,则有 J g : L 2 , λ ( D ) Β 有界当且仅当 sup z D | g ( z ) | <

证明必要性:证明当 sup z D | g ( z ) | < 时, J g : L 2 , λ ( D ) Β 是有界的。

对任意 f L 2 , λ ( D ) ,我们有:

J g f Β = | J g f ( 0 ) | + sup z D ( 1 | z | 2 ) | J g f ( z ) | = 0 + sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) |

因此,我们只需要考虑 sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | 这一项,在此之前,我们先考虑 ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | 。根据引理1,我们可以得到:

( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C ( 1 | z | 2 ) f L 2 , λ ( 1 | z | 2 ) 1 λ 2 | g ( z ) | = C ( 1 | z | 2 ) 1 + λ 2 f L 2 , λ | g ( z ) |

因为 0 < λ < 1 ,所以 ( 1 | z | 2 ) 1 + λ 2 有界,又有 sup z D | g ( z ) | < ,所以我们有

sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C f L 2 , λ

J g : L 2 , λ ( D ) Β 是有界的。

充分性:证明当 J g : L 2 , λ ( D ) Β 有界时, sup z D | g ( z ) | <

f b ( z ) = ( 1 | b | 2 ) ( 1 b ¯ z ) λ 2 2 ,其中 b D 是固定的,则有 f b ( z ) = λ 2 2 ( b ¯ ) ( 1 | b | 2 ) ( 1 b ¯ z ) λ 4 2 ,所以,根据引理3我们可以得到:

sup a D ( 1 | a | 2 ) 1 λ D | f b ( z ) | 2 ( 1 | σ a ( z ) | 2 ) d A ( z ) = sup a D ( 1 | a | 2 ) 1 λ D ( λ 2 ) 2 4 | b ¯ | 2 ( 1 | b | 2 ) 2 1 | 1 b ¯ z | 4 λ ( 1 | z | 2 ) ( 1 | a | 2 ) | 1 a ¯ z | 2 d A ( z ) C sup a D ( 1 | a | 2 ) 2 λ ( 1 | b | 2 ) 2 D 1 | z | 2 | 1 b ¯ z | 4 λ | 1 a ¯ z | 2 d A ( z ) C sup a D ( 1 | a | 2 ) 2 λ ( 1 | b | 2 ) 2 ( 1 | b | 2 ) 1 λ | 1 a ¯ b | 2 = C sup a D ( 1 | a | 2 ) ( 1 | b | 2 ) 1 + λ | 1 a ¯ b | 2 <

所以,根据引理4可知, f b ( z ) L 2 , λ ( D ) ,又因为 J g : L 2 , λ ( D ) Β 是有界的,所以有

C f L 2 , λ sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | ( 1 | b | 2 ) ( 1 | b | 2 ) ( 1 | b | 2 ) λ 2 2 | g ( b ) | = ( 1 | b | 2 ) λ + 2 2 | g ( b ) | C | g ( b ) |

因此对任意 b D ,都有

sup z D | g ( z ) | C f L , λ <

综上,证明完成。

定理3.2 令 0 < λ < 1 以及 g H ( D ) ,则有 I g : L 2 , λ ( D ) Β 有界当且仅当 sup z D ( 1 | z | 2 ) λ 1 2 | g ( z ) | <

证明必要性:证明当 sup z D ( 1 | z | 2 ) λ 1 2 | g ( z ) | < 时, I g : L 2 , λ ( D ) Β 是有界的。

对任意 f L 2 , λ ( D ) ,我们有

I g f Β = | I g f ( 0 ) | + sup z D ( 1 | z | 2 ) | I g f ( z ) | = 0 + sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) |

因此,我们只需要考虑 sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | 这一项,在此之前,我们先考虑 ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | 。根据引理2我们有:

( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C ( 1 | z | 2 ) f L 2 , λ ( 1 | z | 2 ) 3 λ 2 | g ( z ) | = C ( 1 | z | 2 ) λ 1 2 f L 2 , λ | g ( z ) |

因为 sup z D ( 1 | z | 2 ) λ 1 2 | g ( z ) | < ,所以我们有

sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C f L 2 , λ

I g : L 2 , λ ( D ) Β 是有界的。

充分性:证明当 I g : L 2 , λ ( D ) Β 有界时, sup z D ( 1 | z | 2 ) λ 1 2 | g ( z ) | <

f b ( z ) = ( 1 | b | 2 ) ( 1 b ¯ z ) λ 3 2 ,其中 b D 是固定的,则有 f b ( z ) = λ 3 2 ( b ¯ ) ( 1 | b | 2 ) ( 1 b ¯ z ) λ 5 2 ,所以根据引理3我们可以得到:

sup a D ( 1 | a | 2 ) 1 λ D | f b ( z ) | 2 ( 1 | σ a ( z ) | 2 ) d A ( z ) = sup a D ( 1 | a | 2 ) 1 λ D ( λ 3 ) 2 4 | b ¯ | 2 ( 1 | b | 2 ) 2 1 | 1 b ¯ z | 5 λ ( 1 | z | 2 ) ( 1 | a | 2 ) | 1 a ¯ z | 2 d A ( z ) C sup a D ( 1 | a | 2 ) 2 λ ( 1 | b | 2 ) 2 D 1 | z | 2 | 1 b ¯ z | 5 λ | 1 a ¯ z | 2 d A ( z ) C sup a D ( 1 | a | 2 ) 2 λ ( 1 | b | 2 ) 2 ( 1 | b | 2 ) 2 λ | 1 a ¯ b | 2 = C sup a D ( 1 | a | 2 ) ( 1 | b | 2 ) λ | 1 a ¯ b | 2 <

由此,根据引理4可知, f b ( z ) L 2 , λ ( D ) ,又因为 J g : L 2 , λ ( D ) Β 是有界的,所以有:

C f L 2 , λ sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C ( 1 | b | 2 ) ( 1 | b | 2 ) ( 1 | b | 2 ) λ 5 2 | g ( b ) | = C ( 1 | b | 2 ) λ 1 2 | g ( b ) |

所以对任意 b D ,都有

sup z D ( 1 | z | 2 ) λ 1 2 | g ( z ) | C f L 2 , λ <

综上,证明完成。

定理3.3 令 0 < p < 2 以及 g H ( D ) ,则有 I g : Q p Β 有界当且仅当 g ( z ) H ( D )

证明必要性:证明当 g ( z ) H ( D ) 时, I g : Q p Β 是有界的。

对任意 f Q p ,我们有:

I g f Β = | I g f ( 0 ) | + sup z D ( 1 | z | 2 ) | I g f ( z ) | = 0 + sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) |

因此,我们只需要考虑 sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | 这一项,在此之前,我们先考虑 ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | 。根据引理5我们可以得到:

( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C ( 1 | z | 2 ) f Q p 1 | z | 2 | g ( z ) | = C f Q p | g ( z ) |

因为 g ( z ) H ( D ) ,所以我们有:

sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C f Q p

I g : Q p Β 是有界的。

充分性:证明当 I g : Q p Β 有界时, g ( z ) H ( D )

f b ( z ) = ( 1 | b | 2 ) 5 ( 1 b ¯ z ) ( p + 2 ) ,其中 b D 是固定的,则有 f b ( z ) = ( p + 2 ) b ¯ ( 1 | b | 2 ) 5 ( 1 b ¯ z ) ( p + 3 ) ,所以根据引理3我们可以得到:

f b Q p = | f b ( 0 ) | + sup a D [ D | f b ( z ) | 2 ( 1 | σ a ( z ) | 2 ) p d A ( z ) ] 1 2 = ( 1 | b | 2 ) 5 + sup a D [ D ( p + 2 ) 2 | b ¯ | 2 ( 1 | b | 2 ) 10 1 | 1 b ¯ z | 2 p + 6 ( 1 | a | 2 ) p ( 1 | z | 2 ) p | 1 a ¯ z | 2 p d A ( z ) ] 1 2 1 + C sup a D [ ( 1 | a | 2 ) p ( 1 | b | 2 ) 10 | 1 | b | 2 | p + 4 | 1 a ¯ b | 2 p ] 1 2 = 1 + C sup a D ( 1 | a | 2 ) p 2 ( 1 | b | 2 ) 6 p 2 | 1 a ¯ b | p <

由此定义可知, f b ( z ) Q P ,又因为 I g : Q p Β 是有界的,所以有

C f Q p sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | ( 1 | b | 2 ) ( p + 2 ) | b ¯ | ( 1 | b | 2 ) 5 ( 1 | b | 2 ) ( p + 3 ) | g ( b ) | C ( 1 | b | 2 ) 3 p | g ( b ) |

因为 0 < p < 2 ,所以 ( 1 | b | 2 ) 3 p 有界,显然对任意 b D ,都有:

sup z D | g ( z ) | C f Q P <

g ( z ) H ( D )

综上,证明完成。

定理3.4 令 0 < p < 2 以及 g H ( D ) ,则当 sup z D log 2 1 | z | 2 | g ( z ) | < 时, J g : Q p Β 有界。

证明:对任意 f Q p ,我们有:

J g f Β = | J g f ( 0 ) | + sup z D ( 1 | z | 2 ) | J g f ( z ) | = 0 + sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) |

因此,我们只需要考虑 sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | 这一项,在此之前,我们先考虑 ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | 。根据引理5可得:

( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C ( 1 | z | 2 ) log 2 1 | z | 2 f Q p | g ( z ) |

因为 sup z D log 2 1 | z | 2 | g ( z ) | < ,所以我们有

sup z D ( 1 | z | 2 ) | f ( z ) | | g ( z ) | C f Q p

J g : Q p Β 是有界的。

参考文献

[1] Pommerenke, C. (1977) Schlichte funktionen und analytische functionen von beschrankter mittlere Oszillation. Commentarii Mathematici Helvetici, 52, 591-602. (In German)
https://doi.org/10.1007/BF02567392
[2] Aleman, A. and Cima, J.A. (2001) An Integral Operator on and Hardy’s Inequality. Journal d’Analyse Mathématique, 85, 157-176.
https://doi.org/10.1007/BF02788078
[3] Aleman, A. and Siskakis, A.G. (1995) An Integral Operator on . Complex Variables, Theory and Application, 28, 149-158.
https://doi.org/10.1080/17476939508814844
[4] Aleman, A. and Siskakis, A.G. (1997) Integration Operators on Bergman Space. Indiana University Mathematics Journal, 46, 337-356.
https://doi.org/10.1512/iumj.1997.46.1373
[5] Siskakis, A.G. and Zhao, R. (1999) A Volterra Type Operator on Space of Analytic Function. 299-311.
[6] Xiao, J. (2008) The Carleson Measure Problem. Advances in Math-ematics, 217, 2075-2088.
https://doi.org/10.1016/j.aim.2007.08.015
[7] Constantin, O. (2012) A Volterra-Type Integration Operator on Fock Space. Proceedings of the American Mathematical Society, 140, 4247-4257.
https://doi.org/10.1090/S0002-9939-2012-11541-2
[8] Wu, Z. (2011) A New Characterization for Carleson Measure and Some Application. Integral Equations and Operator Theory, 71, 161-180.
https://doi.org/10.1007/s00020-011-1892-1
[9] Li, P.T., Liu, J.M. and Lou, Z.J. (2014) Integral Operators on Analytic Morrey Spaces. Science China Mathematics, 57, 1961-1974.
https://doi.org/10.1007/s11425-014-4811-5
[10] Zhu, K.H. (2007) Operator Theory in Function Spaces. American Mathematical Society, New York, 101-128.
https://doi.org/10.1090/surv/138/05
[11] Adams, D. and Xiao, J. (2004) Nonlinear Potential Analysis on Morrey Space and Their Capacities. Indiana University Mathematics Journal, 53, 1631-1666.
https://doi.org/10.1512/iumj.2004.53.2470
[12] Adams, D. and Xiao, J. (2012) Morrey Space on Harmonic Analysis. Ark Mat, 50, 201-230.
https://doi.org/10.1007/s11512-010-0134-0
[13] Wu, Z. and Xie, C. (2003) Space and Morrey Space. Journal of Functional Analysis, 201, 282-297.
https://doi.org/10.1016/S0022-1236(03)00020-X