On One Uniqueness Theorem for a Weighted Hardy Space

A uniqueness theorem is proved for the space of functions analytic in the right half plane and satisfying the condition $$\underset{\left|\upvarphi \right|

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2015
Автори: Hishchak, T. I., Гіщак, Т. І.
Формат: Стаття
Мова:Українська
Англійська
Опубліковано: Institute of Mathematics, NAS of Ukraine 2015
Онлайн доступ:https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/1985
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
Завантажити файл: Pdf

Репозитарії

Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
_version_ 1860507888126001152
author Hishchak, T. I.
Гіщак, Т. І.
author_facet Hishchak, T. I.
Гіщак, Т. І.
author_sort Hishchak, T. I.
baseUrl_str https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/oai
collection OJS
datestamp_date 2019-12-05T09:48:08Z
description A uniqueness theorem is proved for the space of functions analytic in the right half plane and satisfying the condition $$\underset{\left|\upvarphi \right|
first_indexed 2026-03-24T02:16:28Z
format Article
fulltext УДК 517.5 Т. I. Гiщак (Дрогобиц. держ. пед. ун-т iм. I. Франка) ПРО ОДНУ ТЕОРЕМУ ЄДИНОСТI ДЛЯ ВАГОВОГО ПРОСТОРУ ГАРДI We prove the uniqueness theorem for the space of functions analytic in the right half plane and satisfying the condition sup |ϕ|<π 2  +∞∫ 0 |f(reiϕ)|pe−pσr| sinϕ|dr  < +∞. Доказана теорема единственности для пространства функций, аналитических в правой полуплоскости, которые удовлетворяют условию sup |ϕ|<π 2  +∞∫ 0 |f(reiϕ)|pe−pσr| sinϕ|dr  < +∞. 1. Вступ. Допомiжнi твердження. Нехай Hp(C+), 1 ≤ p < +∞, — простiр Гардi у пiвплощинi C+ = {z : Rez > 0}, тобто простiр функцiй G, аналiтичних у пiвплощинi C+, для яких ‖G‖pHp(C+) := sup  +∞∫ −∞ ∣∣G(x+ iy) ∣∣pdy : x ∈ (0; +∞)  < +∞. Функцiї G ∈ Hp(C+) мають [1 – 4] майже скрiзь на ∂C+ кутовi граничнi значення G0(iy) = = G(iy), G ∈ Lp(∂C+) i ‖G‖pHp(C+) = ∫ +∞ −∞ ∣∣G(iy) ∣∣pdy. Кожнiй функцiї G ∈ Hp(C+) вiдпо- вiдає [5, 6] сингулярна гранична функцiя h , яка в точках неперервностi визначається рiвнiстю h(t2)− h(t1) = lim x→0+ t2∫ t1 ln ∣∣G(x+ iy) ∣∣dy − t2∫ t1 ln ∣∣G(iy) ∣∣dy, t1 < t2. (1) Сингулярна гранична функцiя h є незростаючою, i її похiдна дорiвнює нулевi майже скрiзь на R. У статтi [7] розглянуто простiр Hp σ(C+), 0 ≤ σ < +∞, функцiй G, аналiтичних у C+, для яких ∥∥G∥∥ Hp σ(C+) := sup  +∞∫ 0 ∣∣G(reiϕ) ∣∣pe−σpr|sinϕ|dr : ϕ ∈ ( −π 2 ; π 2 ) < +∞. Сингулярна гранична функцiя h функцiї G ∈ Hp σ(C+) також визначається рiвнiстю (1), вона є незростаючою i її похiдна дорiвнює нулевi майже скрiзь. Окрiм цього, кожна функцiя G ∈ ∈ Hp σ(C+) має майже скрiзь на ∂C+ кутовi граничнi значення G0(iy) = G(iy) i G(iy)e−σ|y| ∈ ∈ Lp(R). Функцiя G належить до Hp σ(C+) тодi i тiльки тодi, коли функцiї G+(z) = G(z)eiσz i G−(z) = G(z)e−iσz задовольняють вiдповiдно умови sup  +∞∫ 0 ∣∣G+(reiϕ) ∣∣p dr : ϕ ∈ ( 0; ϕ 2 ) < +∞ c© Т. I. ГIЩАК, 2015 326 ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2015, т. 67, № 3 ПРО ОДНУ ТЕОРЕМУ ЄДИНОСТI ДЛЯ ВАГОВОГО ПРОСТОРУ ГАРДI 327 i sup  +∞∫ 0 ∣∣G−(reiϕ) ∣∣p dr : ϕ ∈ ( −ϕ 2 ; 0 ) < +∞. При цьому [8] Hp 0 (C+) = Hp(C+), норми ‖G‖Hp 0 (C+) та ‖G‖Hp(C+) є еквiвалентними на Hp(C+). Вiдомим є наступне твердження з [1 – 4]. Теорема А. Якщо G ∈ Hp(C+), 1 ≤ p < +∞ i limx→+∞ |G(x)|1/x = 0, то G ≡ 0. Метою статтi є пошук аналога теореми А для простору Hp σ(C+). Основними результатами статтi є теореми 1 та 2. При цьому ми отримаємо наступне доповнення до теореми А. Наслiдок. Якщо функцiя G ∈ Hp(C+), 1 ≤ p < +∞, не має нулiв у C+ i lim x→+∞ |G(x)|1/x = 0, то G ≡ 0. Цей наслiдок можна також отримати з оцiнок, наведених у [9]. Через cj позначимо додатнi сталi. Нехай z = x+ iy = reiϕ, Q1(t; z) = (tz + i)2 (1 + t2)2(t+ iz) i K0(r) := 2 ∑ 1<|λk|≤r ( 1 |λk|2 − 1 r2 ) Reλk − 1 π ∫ 1≤|t|≤r ( 1 t2 − 1 r2 ) dh(t)− − 1 π ∫ 1≤|t|≤r ( 1 t2 − 1 r2 ) log ∣∣G(it) ∣∣dt. Для подальшого нам знадобиться наступне факторизацiйне твердження, яке випливає з результатiв [10] та формули Карлемана [7] (у потрiбнiй формi її наведено в [5, 11]). Лема 1. Якщо G ∈ Hp σ(C+) i G 6≡ 0, то G(z) = eia0+a1z exp  1 πi +∞∫ −∞ Q1(t; z) (ln |G(it)|dt+ dh(t)) × × ∏ |λn|≤1 z − λn z + λn ∏ |λn|>1 Wn(z), (2) де a0 ∈ R i a1 ∈ R — сталi, λn — нулi функцiї G i Wn(z) = 1− z/λn 1 + z/λn exp ( z λn + z λn ) . При цьому добутки i iнтеграли у (2) збiгаються рiвномiрно i абсолютно на кожному компактi з C+, ln ∣∣G(it) ∣∣ ∈ L1,loc(R) i lim x→+∞ K0(r) < +∞. ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2015, т. 67, № 3 328 Т. I. ГIЩАК 2. Основнi результати. Теорема 1. Нехай 0 ≤ σ < +∞, 1 ≤ p < +∞, функцiя G ∈ Hp σ(C+) не має нулiв в C+ i lim x→+∞ (∣∣G(x) ∣∣1/xx2σ/π) = 0. (3) Тодi G ≡ 0. Доведення. Припустимо, що G 6≡ 0. Покажемо, що lim x→+∞ ( ln |G(x)| x + 2σ π lnx ) > −∞. (4) Оскiльки Re Q1(t;x) i = x 1 + 2t2 − x2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 i 1 π +∞∫ −∞ |t|Re Q1(t;x) i dt = x π − 2x π lnx, x > 0, то згiдно з лемою 1 ln |G(x)| x + 2σ π lnx− σ π = 1 π +∞∫ −∞ 1 + 2t2 − x2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 ( ln ( e−σ|t||G(it)| ) dt+ dh(t) ) = = −Ξ1(x)− Ξ2(x) + Ξ3(x) + Ξ4(x), де Ξ1(x) = 1 π +∞∫ −∞ x2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 ( ln e−σ|t||G(it)|dt+ dh(t) ) , Ξ2(x) = 1 π +∞∫ −∞ 1 + 2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 σ|t|dt, Ξ3(x) = 1 π +∞∫ −∞ 1 + 2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 ln+ (|G(it)|) dt, Ξ4(x) = 1 π +∞∫ −∞ 1 + 2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 ( − ln+ ( 1 |G(it)| ) dt+ dh(t) ) . Оскiльки x2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 ≤ 1, якщо x ∈ R i t ∈ R, то ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2015, т. 67, № 3 ПРО ОДНУ ТЕОРЕМУ ЄДИНОСТI ДЛЯ ВАГОВОГО ПРОСТОРУ ГАРДI 329 Ξ1(x) ≤ 1 π +∞∫ −∞ x2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 ln ( e−σ|t||G(it)| ) dt ≤ 1 pπ +∞∫ −∞ ln ( e−pσ|t||G(it)|p ) dt ≤ ≤ 1 pπ +∞∫ −∞ e−σp|t| |G(it)|p dt ≤ c1, x ∈ (0; +∞). Окрiм цього, Ξ3(x) ≥ 0, якщо x ∈ (0; +∞), i Ξ2(x) ≤ 1 π +∞∫ −∞ 1 + 2t2 (t2 + 1)(1 + t2)2 σ|t|dt ≤ 2 π +∞∫ −∞ 1 (1 + t2)2 σ|t|dt = c2 < +∞, якщо x ∈ (1; +∞). Далi, Ξ4(x) ≥ c3 + 1 π ∫ |t|≥1 1 + 2t2 (t2 + x2)(1 + t2)2 ( − ln+ ( 1 |G(it)| ) dt+ dh(t) ) ≥ ≥ c3 + 2 π ∫ |t|≥1 1 (1 + t2)2 ( −ln+ ( 1 |G(it)| ) dt+ dh(t) ) ≥ ≥ c4 + 2 π ∫ |t|≥1 1 t4 ( − ln+ ( 1 |G(it)| ) dt+ dh(t) ) , якщо x ∈ (1; +∞). До того ж, згiдно з лемою 1, r∫ 1 ( 1 t2 − 1 r2 )( ln+ ( 1 |G(it)| ) dt− dh(t) ) ≤ c5 + r∫ 1 ( 1 t2 − 1 r2 ) ln+ |G(it)| dt i r∫ 1 ( 1 t2 − 1 r2 ) ln+ |G(it)| dt ≤ r∫ 1 ( 1 t2 − 1 r2 )( ln+ |G(it)| e−σ|t|dt ) + r∫ 1 ( 1 t2 − 1 r2 ) σ |t| dt ≤ ≤ 1 p r∫ 1 ( 1 t2 − 1 r2 )( ln+ ( |G(it)| e−σ|t| )p dt ) + c6 + σ ln r ≤ ≤ 1 p r∫ 1 ( 1 t2 − 1 r2 ) |G(it)|p e−pσ|t|dt+ c6 + σ ln r ≤ ≤ 1 p r∫ 1 |G(it)|p e−pσ|t|dt+ c6 + σ ln r ≤ c7 + σ ln r, r ∈ (1; +∞). ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2015, т. 67, № 3 330 Т. I. ГIЩАК Далi, 1 t2 ≤ 4 3 ( 1 t2 − 1 4r2 ) , якщо |t| ≤ |r|. Тому r∫ 1 1 t2 ( ln+ ( 1 |G(it)| ) dt− dh(t) ) ≤ r∫ 1 4 3 ( 1 t2 − 1 (2r)2 )( ln+ ( 1 |G(it)| ) dt− dh(t) ) ≤ ≤ 2r∫ 1 4 3 ( 1 t2 − 1 (2r)2 )( ln+ ( 1 |G(it)| ) dt− dh(t) ) ≤ c7 + σ ln r. Аналогiчно, −1∫ −r 1 t2 ( ln+ ( 1 |G(it)| ) dt− dh(t) ) ≤ c7 + σ ln r, r ∈ [1; +∞). Отже, ∫ 1≤|t|≤r 1 t2 ( ln+ ( 1 |G(it)| ) dt− dh(t) ) ≤ c7 + σ ln r, r ∈ [1; +∞). Тому +∞∫ 1 1 t4 ( − ln+ ( 1 |G(it)| ) dt+ dh(t) ) = 1 t2 t∫ 1 1 τ2 ( − ln+ ( 1 |G(iτ)| dτ ) + dh(τ) )∣∣∣∣∣∣ +∞ 1 − −2 +∞∫ 1 1 t3  t∫ 1 1 τ2 ( − ln+ ( 1 |G(iτ)| ) dτ + dh(τ) ) ≥ −c8. Аналогiчно, −1∫ −∞ 1 t4 ( − ln+ ( 1 |G(it)| ) dt+ dh(t) ) ≥ −c8. Таким чином, ∫ |t|≥1 1 t4 ( − ln+ ( 1 |G(it)| ) dt+ dh(t) ) ≥ −c9. Тому Ξ4(x) ≥ −c9, якщо x ∈ [1; +∞). Отже, виконується (4), що суперечить умовi (3). Теорему 1 доведено. Теорема 2. Якщо G ∈ Hp σ(C+) i lim x→+∞ (∣∣G(x) ∣∣1/xx2σ/π) = 0, (5) то G ≡ 0. Для доведення теореми 2 нам буде потрiбне наступне твердження з [12]. ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2015, т. 67, № 3 ПРО ОДНУ ТЕОРЕМУ ЄДИНОСТI ДЛЯ ВАГОВОГО ПРОСТОРУ ГАРДI 331 Лема 2. Нехай G — функцiя, голоморфна в кутi Λ(π/2) = {z : 0 < arg < π/2}, i для деякого p ∈ (0; +∞) виконуються такi умови: a) iснує гранична функцiя G̃ : ∂Λ(π/2) → C така, що G̃ ∈ Lp(∂Λ(π/2)), i для кожного промiжку (δ;R), 0 < δ < R < +∞, G̃(reiπ/2) = lim (p) ϕ→π/2−G(reiϕ) i G̃(r) = lim (p) ϕ→0+G(reiϕ); б) sup {∫ +∞ 0 ∣∣G(reiϕ) ∣∣p e−εr2dt : ϕ ∈ (0;π/2) } = Af (ε) < +∞ для кожного ε > 0. Тодi sup {∫ +∞ 0 ∣∣G(reiϕ) ∣∣p dt : ϕ ∈ (0;π/2) } ≤ max {∫ +∞ 0 ∣∣G(reiϕ) ∣∣p dt : ϕ ∈ {0;π/2} } . Доведення теореми 2. Справдi, з умов теореми 2 випливає, що ∫ +∞ 0 ∣∣∣∣G(x)e 2σ π x lnxeBx ∣∣∣∣p dx < < +∞ для кожного B ∈ (0; +∞). Нехай ln z — гiлка логарифма в C+, для якої ln 1 = 0 i FB(z) = G(z)e 2σ π z ln zeBz. Тодi +∞∫ 0 ∣∣FB(reiϕ) ∣∣p e−εr2dr = +∞∫ 0 ∣∣G(reiϕ) ∣∣p e2pσπ (r cosϕ ln r−rϕ sinϕ)eBpr cosϕe−εr 2 dr. Тому sup {∫ +∞ 0 ∣∣FB(reiϕ) ∣∣p e−εr2dr : ϕ ∈ (−π/2;π/2) } < +∞ для кожного ε > 0. Iснує [13] гранична функцiя G0 : ∂Λ(π/2) → C така, що G0(z)e iσz ∈ Lp(∂Λ(π/2)) i для кожного про- мiжку (δ;R), 0 < δ < R < +∞, G(reiπ/2)e−σr = lim (p) ϕ→π/2−G(reiϕ)eσre iϕ i G(r)eiσr = = lim (p) ϕ→0+G(reiϕ)eiσre iϕ . Водночас FB(reiπ/2)− FB(reiϕ) = G(reiπ/2)e 2σ π (ir)(ln r+iπ/2)eBir− −G(reiϕ)e 2σ π (r cosϕ+ir sinϕ)(ln r+iϕ)eB(r cosϕ+ir sinϕ) = = G(reiπ/2)e−σre 2σ π ir ln reBir −G(reiϕ)e 2σ π (r cosϕ+ir sinϕ)(ln r+iϕ)eB(r cosϕ+ir sinϕ) = = ( G(reiπ/2)e−σr −G(reiϕ)eiσre iϕ ) e 2σ π ir ln reBir +G(reiϕ)eiσre iϕ e 2σ π ir ln reBir− −G(reiϕ)e 2σ π (r cosϕ+ir sinϕ)(ln r+iϕ)eB(r cosϕ+ir sinϕ). Тому FB(reiπ/2) − FB(reiϕ) = lim (p) ϕ→π/2− FB(reiϕ) i FB(r) = lim (p) ϕ→0+ FB(reiϕ) для кожного промiжку (δ;R), 0 < δ < R < +∞. Отже, за лемою 2 sup  +∞∫ 0 ∣∣FB(reiϕ) ∣∣p dr : ϕ ∈ (0;π/2)  ≤ max  +∞∫ 0 ∣∣FB(reiϕ) ∣∣p dr : ϕ ∈ {0;π/2}  = = max  +∞∫ 0 ∣∣∣G(reiπ/2)e−σr ∣∣∣p dr; +∞∫ 0 ∣∣∣∣G(x)e 2σ π x lnxeBx ∣∣∣∣p dx  < +∞. ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2015, т. 67, № 3 332 Т. I. ГIЩАК Аналогiчнi мiркування застосовнi i до кута Λ(−π/2) = {z : − π/2 < arg < 0}. Тому sup  +∞∫ 0 ∣∣FB(reiϕ) ∣∣p dr : ϕ ∈ (−π/2; 0)  = = max  +∞∫ 0 ∣∣∣G(re−iπ/2)e−σr ∣∣∣p dr; +∞∫ 0 ∣∣∣∣G(x)e 2σ π x lnxeBx ∣∣∣∣p dx  < +∞. Отже [14], FB ∈ Hp(C+) i ‖FB‖p = ∫ +∞ −∞ |FB(iy)|pdy = ∫ +∞ −∞ ∣∣∣G(iy)e−σ|y| ∣∣∣p dy ≤ ‖G‖Hp σ(C+) . Тому [ 1 – 4] |FB(z)| ≤ ‖G‖Hp σ(C+) /x 1/p, якщо z = x+ iy = reiϕ ∈ C+. Таким чином, ∣∣G(x) ∣∣ ≤ ≤ ‖G‖Hp σ(C+)e −2σ π x lnxe−Bx/x1/p для кожного x > 0. Спрямувавши B до +∞, отримаємо G ≡ 0. Теорему 2 доведено. Зауваження. Функцiя G(z) = (1 + z)−2/p exp ( −2σ π z ln z ) належить до Hp σ(C+) i вказує на точнiсть теорем 1 та 2 в тому сенсi, що замiнити сталу σ на меншу в рiвностях (3) i (5) не можна. Iншi приклади дає теорема з [15]. 1. Гофман К. Банаховы пространства аналитических функций. – М.: Изд-во иностр. лит., 1963. – 306 с. 2. Duren O. Theory of Hp space. – New York, 1970. – 251 p. 3. Кусис П. Введение в теорию пространств Hp. – М.: Наука, 1984. – 368 с. 4. Гарнетт Дж. Ограниченные аналитические функции. – М.: Мир, 1984. – 470 с. 5. Винницький Б. В., Дiльний В. М. Про необхiднi умови iснування розв’язкiв одного рiвняння типу згортки // Мат. студ. – 2001. – 16, № 1. – С. 61 – 70. 6. Fedorov M. A., Grishin A. F. Some questions of the Nevanlinna theory for the complex half-plane // Math. Phys., Anal. and Geom. – 1998. – 1, № 3. – P. 223 – 271. 7. Винницький Б. В. О нулях функций, аналитических в полуплоскости, и полноте систем экспонент // Укр. мат. журн. – 1994. – 46, № 5. – С. 484 – 500. 8. Седлецкий А. М. Эквивалентное определение пространств Hp в полуплоскости и некоторые приложения // Мат. сб. – 1975. – 96, № 1. – С. 75 – 82. 9. Гурарий В. П. Гармонический анализ в пространствах с весом // Тр. Моск. мат. о-ва. – 1976. – 35. – С. 21 – 76. 10. Говоров Н. В. Краевая задача Римана с бесконечным индексом. – М.: Наука, 1986. – 240 с. 11. Vynnytskyi B., Sharan V. On the factorization of one class of functions analytic in the half-plane // Mat. Stud. – 2000. – 14, № 1. – P. 41 – 48. 12. Martirosian V. M. On a theorem of Djrbasian of the Phraugmen – Lindelof type // Math. Nachr. – 1997. – 144. – P. 21 – 27. 13. Мартиросян В. М. Замыкание и базисность некоторых биортогональных систем и решение кратной интерпо- ляционной задачи в угловых областях // Изв. АН АрмССР. Математика. – 1978. – 12, № 5-6. 14. Любарский Ю. И. Ряды экспонент в пространствах Смирнова и интерполяция целыми функциями специальных классов // Изв. АН СССР. – 1988. – 52, № 3. – С. 559 – 580. 15. Дiльний В. М. Про еквiвалентнiсть деяких умов для вагових просторiв Гардi // Укр. мат. журн. – 2006. – 58, № 9. – С. 1257 – 1263. Одержано 12.03.14, пiсля доопрацювання — 22.07.14 ISSN 1027-3190. Укр. мат. журн., 2015, т. 67, № 3
id umjimathkievua-article-1985
institution Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
keywords_txt_mv keywords
language Ukrainian
English
last_indexed 2026-03-24T02:16:28Z
publishDate 2015
publisher Institute of Mathematics, NAS of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv umjimathkievua/6d/bb993e996f0f6f97ec4cec46b7207a6d.pdf
spelling umjimathkievua-article-19852019-12-05T09:48:08Z On One Uniqueness Theorem for a Weighted Hardy Space Про одну теорему єдиності для вагового простору Гарді Hishchak, T. I. Гіщак, Т. І. A uniqueness theorem is proved for the space of functions analytic in the right half plane and satisfying the condition $$\underset{\left|\upvarphi \right| Доказана теорема единственности для пространства функций, аналитических в правой полуплоскости, которые удовлетворяют условию $$\underset{\left|\upvarphi \right| Institute of Mathematics, NAS of Ukraine 2015-03-25 Article Article application/pdf https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/1985 Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal; Vol. 67 No. 3 (2015); 326–332 Український математичний журнал; Том 67 № 3 (2015); 326–332 1027-3190 uk en https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/1985/989 https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/1985/990 Copyright (c) 2015 Hishchak T. I.
spellingShingle Hishchak, T. I.
Гіщак, Т. І.
On One Uniqueness Theorem for a Weighted Hardy Space
title On One Uniqueness Theorem for a Weighted Hardy Space
title_alt Про одну теорему єдиності для вагового простору Гарді
title_full On One Uniqueness Theorem for a Weighted Hardy Space
title_fullStr On One Uniqueness Theorem for a Weighted Hardy Space
title_full_unstemmed On One Uniqueness Theorem for a Weighted Hardy Space
title_short On One Uniqueness Theorem for a Weighted Hardy Space
title_sort on one uniqueness theorem for a weighted hardy space
url https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/1985
work_keys_str_mv AT hishchakti ononeuniquenesstheoremforaweightedhardyspace
AT gíŝaktí ononeuniquenesstheoremforaweightedhardyspace
AT hishchakti proodnuteoremuêdinostídlâvagovogoprostorugardí
AT gíŝaktí proodnuteoremuêdinostídlâvagovogoprostorugardí