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又一类含变量可转移函数核的Hilbert型积分不等式

2014-10-25

吉林大学学报(理学版) 2014年1期
关键词:常数定理证明

洪 勇

(广东财经大学 数学与统计学院,广州510320)

0 引言与引理

设p>1,1/p+1/q=1,K(x,y)≥0,ω1(x)≥0,ω2(y)≥0,f(x)≥0,g(y)≥0.不等式

称为Hilbert型积分不等式.

关于Hilbert型不等式的研究,目前基本上围绕积分核K(x,y)的特性而展开,对于齐次积分核,其研究已取得许多成果[1-10].文献[11]通过引入一种变量可转移函数的概念,在其参数满足λ1λ2>0的情况下,研究了具有变量可转移函数积分核的Hilbert型积分不等式.本文研究λ1λ2<0情形下相应的Hilbert型积分不等式.

定义1[11]设λ1λ2≠0,若函数K(x,y)满足:当t>0时,有 K(tx,y)=K(x,tλ1/λ2y),K(x,ty)=K(tλ2/λ1x,y).则称K(x,y)是具有参数λ1和λ2的变量可转移函数.

故式(1)成立.

类似地可证明式(2)成立.

1 主要结果

特别地,若还有λ1bp-λ2aq=λ1-λ2,则

证明:利用Hölder不等式和引理1,有

故式(3)成立.

由式(5)~(7),可得

令ε→0+,并利用Lebesgue控制收敛定理,得

定理2 设条件与定理1相同,则

特别地,若还有λ1bp-λ2aq=λ1-λ2,则

式(9)中的常数因子是最佳的.

证明:用类似于文献[11]中定理2的证明方法可证.

2 应 用

推论1 设p>1,1/p+1/q=1,λ1λ2<0,α>1,f(x)≥0,g(y)≥0,B(u,v)表示Beta函数.则

上式中的常数因子都是最佳的.

故由定理1和定理2可知结论成立.

推论2 设p>1,1/p+1/q=1,λ1λ2<0,0<c<α<1,f(x)≥0,g(y)≥0,B(u,v)是Beta函数.则

上式中的常数因子都是最佳的.

故由定理1和定理2可知结论成立.

推论3 设p>1,1/p+1/q=1,r>1,1/r+1/s=1,λ1λ2<0,λ1/r+λ2/s<0,f(x)≥0,g(y)≥0,Γ(u)是Gamma函数.则

上式中的常数因子都是最佳的.

证明:在式(4)和式(9)中取a=(λ2-λ1)/(λ2qr),b=(λ1-λ2)/(λ1ps),则λ1bp-λ2aq=λ1-λ2.又因为K(x,y)=e-xλ1yλ2是参数为λ1和λ2的变量可转移函数,且有

于是由定理1和定理2可知结论成立.

推论4 设p>1,1/p+1/q=1,c>0,λ1λ2<0,f(x)≥0,g(y)≥0,Γ(u)是Gamma函数.则

上式中常数因子都是最佳的.

故由定理1和定理2可知结论成立.

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