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ソボレフ共役 : ウィキペディア日本語版
ソボレフ共役[そぼれふきょうやく]
数学
において、空間の次元を ''n'' とするとき、
1\leq p
を満たす ''p'' の
ソボレフ共役
(ソボレフきょうやく、)は
:
p^
*=\frac>p
で与えられる。このパラメータは特に
ソボレフ不等式
において重要となる。
== 動機 ==
ある ''q'' >''p'' に対し、
ソボレフ空間
W^(\mathbb^n)
の元 ''u'' が
L^q(\mathbb^n)
に属するかという問題が考えられる。より具体的に、
\|Du\|_
が
\|u\|_
を制御するのはいつか、という問題が考えられる。次の不等式が任意の ''q'' に対して成立することはないということは、容易に確かめられる。
:
\|u\|_\leq C(p,q)\|Du\|_
(
*)
コンパクトな台を持つ無限回微分可能な函数
u(x)\in C^\infty_c(\mathbb^n)
を考える。
u_\lambda(x):=u(\lambda x)
とすると、次が成り立つ。
:
\|u_\lambda\|_^q=\int_|u(\lambda x)|^qdx=\frac\int_|u(y)|^qdy=\lambda^\|u\|_^q
:
\|Du_\lambda\|_^p=\int_|\lambda Du(\lambda x)|^pdx=\frac\int_|Du(y)|^pdy=\lambda^\|Du\|_^p
u_\lambda
に対する不等式 (
*) の結果、
u
に対する次の不等式が得られる。
:
\|u\|_\leq \lambda^C(p,q)\|Du\|_
1-n/p+n/q\not = 0
なら、
\lambda
をゼロあるいは無限大とすることで矛盾が導かれる。したがって不等式 (
*) は
:
q=\frac
に対してのみ成立する。これがソボレフ共役である。
抄文引用元・出典: フリー百科事典『
ウィキペディア(Wikipedia)
』
■
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「ソボレフ共役」
の詳細全文を読む
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