林慶澤
(廣東工業(yè)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510520)
當(dāng)0<p<∞時,用Ap表示單位圓盤Δ上滿足
Dirichlet空間D(p0<p<∞)為f'屬于Bergman空間Ap的單位圓盤Δ上所有滿足的解析函數(shù)f組成的空間.
容易驗證,當(dāng)1≤p<∞時,Dp是一個Banach空間.記H(Δ)表示單位圓盤Δ上所有解析函數(shù)組成的函數(shù)空間.若φ,φ,f∈H(Δ)且φ(Δ)?Δ,則定義加權(quán)復(fù)合算子為
近年來,關(guān)于加權(quán)復(fù)合算子Wφ,φ作用在不同的函數(shù)空間上的研究是一個熱門的研究課題.文獻[1-2]得到了加權(quán)復(fù)合算子Wφ,φ作用在Hardy空間上有界性等性質(zhì).文獻[3-4]給出了Wφ,φ作用在不同加權(quán)Bergman空間之間和不同Hardy空間之間的有界性和緊性等性質(zhì)的刻畫.另外,文獻[5-7]還研究了加權(quán)復(fù)合算子Wφ,φ作用在Bloch型空間上的有界性、緊性和本性范數(shù)等性質(zhì).
關(guān)于加權(quán)復(fù)合算子的研究背景,最具代表性的成果是文獻[8]證明了Hardy空間H1上的線性等距變換都是加權(quán)復(fù)合算子,緊接著Forelli在文獻[9]中證明了當(dāng)1≤p<∞,p≠2時,在Hardy空間Hp空間上也有相同的結(jié)論.文獻[10-11]證明了導(dǎo)數(shù)Hardy空間Sp和Dirichlet空間Dp上的線性等距變換也有類似的結(jié)論.在加權(quán)Bergman空間上,Kolaski在文獻[12-13]上得到了線性等距變換可以表示為加權(quán)復(fù)合算子的相似結(jié)論.
對于加權(quán)復(fù)合算子Wφ,φ,如果令φ(z)=z,便得到了乘法算子Mφ:fφf;如果φ≡1,則得到復(fù)合算子Cφ:ff φ.近幾十年,這兩種算子在不同的函數(shù)空間上的有界性和緊性等性質(zhì)的研究也是一個熱門的研究課題,可參考文獻[14-16].而在導(dǎo)數(shù)Hardy空間Sp上的復(fù)合算子的研究則開始于Roan的文獻[17].隨后,MacCluer在文獻[18]中用Carleson測度刻畫了Sp空間上的復(fù)合算子的有界性和緊性.Contreras和Hernandez-Diaz[19]將導(dǎo)數(shù)Hardy空間Sp上的加權(quán)復(fù)合算子的有界性和緊性的研究轉(zhuǎn)化為研究Hp空間上的加權(quán)復(fù)合算子的有界性和緊性.受文獻[19]思路的啟發(fā),Kumar[20]利用Carleson測度[21]將Dirichlet空間Dp上的加權(quán)復(fù)合算子的有界性和緊性的研究轉(zhuǎn)化為研究Ap空間上的加權(quán)復(fù)合算子的有界性和緊性.
受文獻[22]的啟發(fā),當(dāng)2<q≤p<∞時,本文給出了Dp空間中元素的基于有限零點的分解并得到了當(dāng)φ是Δ上的共形滿射時Dirichlet空間Dp到Dq上加權(quán)復(fù)合算子Wφ,φ的有界性的充要條件:Wφ,φ在Dp到Dq空間上是有界的當(dāng)且僅當(dāng)φ∈Dq.而作者與其他合作者關(guān)于加權(quán)復(fù)合算子Wφ,φ在導(dǎo)數(shù)Hardy空間Sp上的有界性的類似成果可參考文獻[23].
下面命題1的證明思路參考于文獻[24-25]:
命題1若2<p<∞,則對于任意的f∈Dp,,從而Dp?H∞.
證明 若f∈Dp,則由定義f'∈Ap.由文獻[26-27]我們有
因此,
從而,
證畢.
下面的引理可參考文獻[27]:
引理1若φ是Δ上的解析函數(shù)且φ(Δ)?Δ,p>0,則對于?f∈Ap,都有
我們證明下面的命題.
命題2若2<p<∞,當(dāng)φ是Δ上的共形滿射,f,g∈Dp時,以下結(jié)論成立:
(1)φ'∈H∞;
(2)存在某個與p和 φ 有關(guān)的常數(shù)cp,φ>0,使得;
證明(1)由復(fù)分析可知,φ是Δ上的共形滿射當(dāng)且僅當(dāng)存在某個a∈Δ以及單位模復(fù)數(shù) ,使得
從而
(2)由命題1,我們有
證畢.
由命題2中(3)可推出,若2<p<∞,則Dp對于函數(shù)的乘法運算構(gòu)成一個Banach代數(shù).
下面給出Dp空間中元素的基于有限零點的分解.
命題3若2<p<∞,f∈Dp,而ζ∈Δ是f的n階零點,那么存在g∈Dp,使得g(ζ)≠0 且 f(z)=(z-ζ)ng(z),z∈Δ.
證明 由 ζ∈Δ 是 f的 n階零點,故存在 g∈H(Δ),使得 g(ζ)≠0且 f(z)=(z-ζ)n·g(z),z∈Δ.下面證明 g∈Dp.
由于g∈H(Δ),上面不等式右邊第一個積分必定有界,現(xiàn)只需考慮第二個積分的上界.命題證畢.
推論1若2<p<∞,f∈Dp,而ζ1,ζ2,…,ζn∈Δ是f的零點(可以相同),那么存在g∈Dp,使得g(ζ)i≠0,i=1,2,…,n,且.
對于任意給定的z0∈Δ,若2<p<∞,由可知,線性泛函作用在D(p2<p<∞)空間上是有界的.下面的推論給出了線性泛函Ez0與算子Mz-z0作用在Dp空間上的聯(lián)系.
推論2若2<p<∞,當(dāng)線性泛函Ez0與算子Mz-z0作用在Dp空間上時,有:
證明 對于任意的f∈Ke(rEz0),由命題3,存在g∈Dp使得f(z)=(z-z0)g(z),z∈Δ,即 f∈Ran(Mz-z0).反過來則是顯然的.證畢.
下面給出當(dāng)φ是Δ上的共形滿射時加權(quán)復(fù)合算子Wφ,φ在Dp空間上的有界性的充要條件.
定理1當(dāng)2<q≤p<∞時,若φ,φ∈H(Δ),φ(Δ)?Δ,且φ是Δ上的共形滿射,則加權(quán)復(fù)合算子Wφ,φ在Dp到Dq空間上是有界的當(dāng)且僅當(dāng)φ∈Dq.
證明 若Wφ,φ是有界的,則取f=1,由
可知φ∈Dq.
現(xiàn)假設(shè)φ∈Dq,則由命題2,有
亦即Wφ,φ在Dp到Dq空間上是有界的.證畢.
當(dāng)取φ(z)=z,z∈Δ時,由定理1,我們得到了關(guān)于乘法算子Mφ在Dp到Dq空間上有界性的充分必要條件:
推論3當(dāng)2<q≤p<∞時,若φ∈H(Δ),則乘法算子Mφ在Dp到Dq空間上是有界的當(dāng)且僅當(dāng)φ∈Dq.
注1文獻[28]證明了當(dāng)0<q<p<∞時,若φ∈H(Δ),則乘法算子Mφ在Dp到Dq空間上是有界的當(dāng)且僅當(dāng)φ≡0.