洪若詩,黃小燕
(韓山師范學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)系,廣東潮州 521041)
眾所周知,Hausdorff 測度理論是分形幾何的理論基礎(chǔ),因此如何計(jì)算或估計(jì)分形集的Hausdorff測度是個(gè)十分重要的問題.近年來,許多作者都致力于一類自相似集的Hausdorff 測度的準(zhǔn)確值的研究,得到了很多有價(jià)值的成果,見文獻(xiàn)[1-10].文獻(xiàn)[1]研究了由如下5個(gè)相似壓縮
確定的自相似集,得到了該自相似集的Hausdorff測度的準(zhǔn)確值,即
命題A 設(shè)E 是由上述迭代函數(shù)系{ f1,f2,f3,f4,f5} 確定的自相似集,記則
為證明命題A,文獻(xiàn)[1]利用了如下引理.
事實(shí)上,引理A中的不等式(1)不成立,因而命題A的結(jié)論不可靠.本文旨在進(jìn)一步研究這些問題.首先建立一些新的不等式,然后在此基礎(chǔ)上利用文獻(xiàn)[10]給出的一個(gè)基本結(jié)論,計(jì)算出上述自相似集的Hausdorff測度的準(zhǔn)確值.
下面給出計(jì)算自相似集的Hausdorff測度準(zhǔn)確值的一個(gè)基本結(jié)論.
引理1[10]設(shè)E ?Rn是由相似壓縮{ }S1,???,Sm所確定的滿足開集條件的自相似集,dimHE=s,且壓縮比相等(c1=c2=???=cm=c),則.若存在正整數(shù)k0與N0()以及某k0級(jí)拷貝串(即N0個(gè)ck0-E 之并),使得,對任意k ≥0,N()1 ≤N ≤mk,以及任意表示的任意N個(gè)級(jí)拷貝串之并),則
為了得到命題A所討論的自相似集的Hausdorff測度的準(zhǔn)確值,首先給出兩個(gè)有用的引理.
證明 令
則
又
故
成立.
引理3 設(shè)n ≥3,s=log75,則以下不等式成立:
證明 令
則
故(i)成立.
(i)與(iii)的證明方法同(1),從略.
定理1 設(shè)E 是命題A中迭代函數(shù)系{ f1,f2,f3,f4,f5} 所確定的自相似集,則
證明 下面驗(yàn)證自相似集E 滿足引理1的條件.
首先,取k0=2,N0=19,于是
下證,對任意k 及N(1 ≤N ≤5k)有
當(dāng)k=1時(shí),
若N=1,則
若N=2,則
若N=3,則
若N=4,則
若N=5,則
所以,當(dāng)k=1時(shí),(1)式成立.
假設(shè)對于正整數(shù)k 以及任意正整數(shù)N(1 ≤N ≤5k),(1)式成立,則對于正整數(shù)k+1:
當(dāng)N=5n-1時(shí),
由引理2可得
當(dāng)N=5n-2 時(shí),
當(dāng)N=5n-3 時(shí),
由引理3(ii)可得
當(dāng)N=5n-4 時(shí),
由引理3(iii)可得
因此,對任意正整數(shù)N(1 ≤N ≤5k),有成立.
[1]殷峰麗.一個(gè)特殊的自相似集的Hausdorff測度[J].周口師范學(xué)院學(xué)報(bào),2014,31(2):14-17.
[2]ZHOU Z, FENG L.TwelveOpenProblemsontheExactValueoftheHausdorffMeasureandonTopological Entropy: a Brief Survey of Recent Results[J].Nonlinearity,2004(17):493-502.
[3]MARION J.Mesures de Hausdorff D’ensembles Fractals[J].Ann.Sci.Math.Quebec,1987(11):111-132.
[4]SRICHARTS R S.Exact Hausdorff Measure and Intervals of Maximum Density for Cantor Sets[J].Trans.Amer.Math.Soc.,1999,351:3725-3741.
[5]WU M.The Hausdorff Measure of Some Sierpinski Carpets[J].Chaos,Solitons and Fractals,2005,24:717-731.
[6]ZHOU Z.Hausdorff Measure of Self-Similar Set-the Koch Curve[J].Sci.China.Ser.,A:1998,41:723-728.
[7]ZHOU Z,FENG L.A New Estimate of the Hausdorff Measure of the Sierpinski Gasket[J].Nonlinearity, 2000(13):479-491.
[8]ZHOU Z,WU M.The Hausdorff Measure of a Sierpinski Carpet[J].Sci.China,A1999,47:673-680.
[9]ZHOU Z,WU M,ZHAO Y.The Hausdorff Measure of a Class of Ggeneralized Sierpinski Sponges[J].Chin.J.Contemp.Math.,2001,22:55-64.
[10]許紹元,周作領(lǐng),蘇維宜.自相似集的質(zhì)量分布原理與Hausdorff測度及其應(yīng)用[J].?dāng)?shù)學(xué)學(xué)報(bào):中文版,2010,53(1):117-124.