陳 燚,陳艷林,唐樹安,楊叢麗
(貴州師范大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
為了敘述相關(guān)背景和結(jié)果,我們先從一些定義和記號(hào)開始。用Δ={z:|z|<1}表示全平面C上的單位圓盤,S1=?Δ={z∈C:|z|=1}表示單位圓周,H(Δ)表示單位圓盤內(nèi)的所有解析函數(shù)。設(shè)f(z)=u(x,y)+v(x,y)i是一個(gè)關(guān)于(x,y)的連續(xù)可微復(fù)值函數(shù),其中u(x,y),v(x,y)分別是f(z)的實(shí)部和虛部,在z=x+yi,復(fù)值函數(shù)f的形式偏導(dǎo)數(shù)的定義為
其中fx=ux+vxi,fy=uy+vyi。如果單位圓盤內(nèi)的一個(gè)復(fù)值函數(shù)f滿足
設(shè)k是一個(gè)非負(fù)實(shí)數(shù)且0≤k<1,f是區(qū)域Ω到Ω′的同胚映射,若f在Ω內(nèi)具有ACL性質(zhì)并且在Ω內(nèi)幾乎處處滿足
單位圓盤內(nèi)的單葉函數(shù)的擬共形延拓理論與幾何函數(shù)論、Teichmüller理論以及微分方程理論緊密相關(guān),大量學(xué)者的研究得到了很多好的結(jié)果,并且這些結(jié)果得到了很好的應(yīng)用,見文獻(xiàn)[3-7]。然而,單位圓盤內(nèi)單葉調(diào)和映射的擬共形延拓理論卻是近些年才開始研究的,類似的單葉函數(shù)的擬共形映射的相關(guān)結(jié)果得到了推廣和應(yīng)用。
(1)
其中ω是f的第二復(fù)伸縮商。它的Schwarzian導(dǎo)數(shù)Sf的定義為
(2)
在文獻(xiàn)[9]中,借助f的Pre-Schwarzian導(dǎo)數(shù),Hernández和Martin證明了下列結(jié)果:
(3)
其中k滿足
(4)
那么f在Δ內(nèi)單葉且可以擬共形延拓至整個(gè)復(fù)平面C上。
文獻(xiàn)[10]借助f的Schwarzian導(dǎo)數(shù),相應(yīng)地獲得了下列結(jié)果:
|Sf(z)|(1-|z|2)2≤δ0t
(5)
則f在Δ內(nèi)單葉且可以擬共形延拓至整個(gè)復(fù)平面C上,其中0≤t<1。
在文獻(xiàn)[11]中,作者考慮了單葉調(diào)和映射能擬共形延拓且復(fù)伸縮商滿足一定的Carleson測度條件的情形。我們首先給出Carleson測度的定義。設(shè)D=Δ或者D=Δ*:={z∈C:|z|>1},單位圓周S1上給一段弧I,Carleson集定義為:
其中|I|表示弧I的規(guī)范化長度,即
設(shè)0
那么稱正測度λ為有界的p-Carleson測度,若
在文獻(xiàn)[11]中,作者證明了下列結(jié)果:
(6)
則下列陳述等價(jià):
A1:|Pf|2(1-|z|2)dxdy∈∈CM1(Δ)
A2:|Sf|2(1-|z|2)3dxdy∈∈CM1(Δ)
此外,如果條件A1或者A2成立,則調(diào)和映射f在Δ內(nèi)單葉且可以擬共形延拓至整個(gè)復(fù)平面C上,使得它的復(fù)伸縮商μ滿足
本文將這一結(jié)果推廣至p-Carleson測度情形。實(shí)際上,在單葉函數(shù)情形,Pua和Peláez證明了下列的結(jié)果:
定理4[12]設(shè)0
B1:|Pφ|2(1-|z|2)pdxdy∈CMp(Δ);
B2:|Sφ|2(1-|z|2)p+2dxdy∈CMp(Δ)。
其中Pφ,Sφ為單葉函數(shù)經(jīng)典的Pre-Schwarzian導(dǎo)數(shù)和Schwarzian導(dǎo)數(shù)。
對(duì)于緊的p-Carleson測度情形,Jin在文獻(xiàn)[13]中證明了下列結(jié)果:
定理5[13]設(shè)0
C3:φ可以擬共形延拓至整個(gè)復(fù)平面C上,使得它的復(fù)伸縮商μ滿足
本文將上述結(jié)果推廣至單葉調(diào)和映射情形,主要結(jié)果如下:
(7)
則下列陳述等價(jià):
D1:|Pf|2(1-|z|2)pdxdy∈CMp(Δ);
D2:|Sf|2(1-|z|2)p+2dxdy∈CMp(Δ);
此外,若以上3個(gè)等價(jià)條件之一成立,則調(diào)和映射f在Δ內(nèi)單葉且可以擬共形延拓至整個(gè)平面C上,使得它的復(fù)伸縮商μ滿足
(8)
則下列陳述等價(jià):
E1:|Pf|2(1-|z|2)pdxdy∈CMp(Δ)
E2:|Sf|2(1-|z|2)p+2dxdy∈CMp(Δ)
此外,如果條件E1或者E2成立,則調(diào)和映射f在Δ內(nèi)單葉且可以擬共形延拓至整個(gè)平面C上,使得它的復(fù)伸縮商μ滿足
當(dāng)p=1時(shí),所對(duì)應(yīng)的結(jié)果為定理3。目前還不知道定理中的第二個(gè)結(jié)論的反向是否正確,由定理5可知,當(dāng)f為共形映射時(shí),在緊的Carleson測度情況下,第二結(jié)論反向是成立的。
這一小節(jié)將證明定理6。為此,需要下面準(zhǔn)備。
其對(duì)應(yīng)的小Qp空間定義為:
Qp空間在文獻(xiàn)[14-15]中被引入和研究。在文獻(xiàn)[14]中作者證明了如果p>1,那么Qp空間就是Bloch空間,其中Bloch空間的定義如下:
關(guān)于Qp空間更多結(jié)果,請(qǐng)參考文獻(xiàn)[16]。在文獻(xiàn)[12]中,Pua等證明了:
定理7[12]假設(shè)0
F1:g=logφ′∈Qp;
F2:|Sφ|2(1-|z|2)p+2∈CMp(Δ)。
其中φ為共形映射。注意當(dāng)p>1時(shí),Qp=B。
下面我們開始定理6的證明。
定理6的證明:
(9)
其中k滿足式(4)。因?yàn)閔(z)是共形映射,所以由共形映射的理論知:
(10)
根據(jù)調(diào)和映射f的Pre-Schwarzian導(dǎo)數(shù)和式(9)可知:
(11)
根據(jù)式(7)可知:
|Ph(z)|2(1-|z|2)pdxdy∈CMp(Δ)
(12)
由定理4可知,式(12)等價(jià)于
|Sh|2(1-|z|2)p+2dxdy∈CMp(Δ)
(13)
由(9)和(10)式,可以推出
(14)
由于ω是單位圓盤到自身的解析函數(shù),由文獻(xiàn)[17]中的結(jié)果可知,存在1個(gè)常數(shù)M>0,使得:
(15)
因此由式(9)和式(15)可以推出:
(16)
同理可得:
(17)
根據(jù)調(diào)和映射f的Schwarzian導(dǎo)數(shù)可得:
(18)
結(jié)合式(7)、式(13)、式(14)、式(16)和式(17),可推出:
|Sf(z)|2(1-|z|2)2+pdxdy∈CMp(Δ),
(19)
結(jié)合式(7)、式(14)、式(16)和式(17)可知,式(13)成立,再由定理4可知,式(13)等價(jià)于式(12)。根據(jù)調(diào)和映射f的Pre-Schwarzian導(dǎo)數(shù)可得:
|Pf(z)|2(1-|z|2)p≤4(|Ph(z)|2(1-|z|2)p+
(20)
再結(jié)合式(7)和式(12),即可推出:
|Pf|2(1-|z|2)pdxdy∈CMp(Δ),
綜上,完成了D1?D2的證明。其次將完成D2?D3的證明,不妨假設(shè)D2成立,根據(jù)Schwarzian導(dǎo)數(shù)的定義以及式(7)、式(14)、式(16)和式(17),可以推出:
|Sh|2(1-|z|2)p+2dxdy∈CMp(Δ)
(21)
由于h為共形映射,所以根據(jù)定理7可知,式(21)等價(jià)于
(22)
即
(23)
由于p>1,所以可得出式(23)等價(jià)于
(24)
結(jié)合式(22)和式(24),可以推出:
反之,假設(shè)D3成立,根據(jù)Pre-Schwarzian導(dǎo)數(shù)的定義,有
即
結(jié)合式(24),可以推出式(22)成立,又因?yàn)閔為共形映射,根據(jù)定理7可知:
|Sh(z)|2(1-|z|2)p+2dxdy∈CMp(Δ),
根據(jù)Schwarzian導(dǎo)數(shù)的定義以及式(7)、式(13)、式(14)、式(16)和式(17),可以推出D2成立。這樣我們完成了D2?D3的證明。
對(duì)第二部分的證明:不妨假設(shè)D1成立。則由文獻(xiàn)[9]的定理2可知,f在Δ內(nèi)單葉且可以擬共形延拓至整個(gè)復(fù)平面C上,該延拓函數(shù)為:
其中
如果|w|<1,則有|μF(w)|=|ω(w)|,所以由條件式(7)知:
和
根據(jù)復(fù)伸縮商的定義,我們有
(25)
另一方面,由于g″=(ωh′)′=ω′h′+ωh″,所以我們得到:
由于‖ω‖∞<1,根據(jù)式(3),于是可以推出:
(26)
對(duì)于推論1的證明,其證明過程完全類似于定理6的證明過程。