有名輝
(浙江機電職業(yè)技術學院數(shù)學教研室,浙江杭州 310053)
為了行文方便,約定下文中的p,q滿足設M為實數(shù)集R中的L可測集,是定義在M上的非負可測函數(shù),定義
特別地,當γ(x)=1時,簡記
式(1)就是著名的Hilbert不等式[1],其中π是滿足式(1)的最佳常數(shù)因子.與式(1)相對應的有如下基本的非齊次的Hilbert型不等式[2]:
近20年來,通過不斷對變量加入?yún)?shù),并引入β-函數(shù)等特殊函數(shù),兼考慮離散、半離散、齊次、非齊次、多維等情形,研究者們探究了式(1)的各種推廣、類比、加強[2-8],建立了大量形式精美、結構精巧的Hilbert型不等式.
順便指出,在積分核函數(shù)構造的過程中,遇到負因子,研究者們通常采取加絕對值的方式,保證核函數(shù)為正[2],如:
證明:經(jīng)過簡單的變量替換,可得
其中,
類似可得,
結合式(5)―(7),可知
由于可展開成如下部分分式[9],
令x=πγ,并結合式(8),可得式(4).
以及
證明:令xy=t,可得
故由引理1,可得
把式(12)代入到式(11),即得式(9).同理,可得式(10).
證明:由H?lder不等式[10]及引理2,得
若式(14)等號成立,那么一定有不全為零的實數(shù)K1與K2,滿足
即,
于是,有常數(shù)A,使得:
不妨假設K1≠0,則,a. e.于這與顯然矛盾,故式(14)不可取等號.
接下證明式(13)中的常數(shù)因子是最佳值.事實上,若此常數(shù)不是最佳,則必有更小實數(shù)k,滿足
使得式(13)中的常數(shù)因子替換為k后不等式依舊成立,即
作變量替換xy=u,由Fubini定理[9],可知
令ε→0,并利用式(12),可得
把式(17)代入式(18),并令ε→0,則顯然矛盾.故式(13)中的系數(shù)因子為最佳值.定理1證畢.
在定理1中,令β2=2β1,注意到則有推論1.
特別地,若再取p=q=2,則可得式(2).
在推論1中,若β1>1,令β=0,則則式(19)可轉化為
在定理1中,令β2=3β1,則有推論2.
式(21)是文獻[2]第311頁中結論的一個補充.在式(21)中,若令此時式(21)可轉化為
在式(22)中,令此時式(22)轉化為
賦予參數(shù)其它的數(shù)值,仍然可以得到一些新的有意義的不等式,在此不再贅述.