王志軍, 陳英偉, 常之魁
(河北經(jīng)貿(mào)大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)學(xué)院,河北 石家莊 050061)
令g(.,w)為復(fù)平面中單位圓盤D上極點在w的Green函數(shù),
g(z,w)=-log|φw(z)|,z,w∈D,
其中φw為D到其上的M?bius變換,
記H(D)為單位圓盤上全純函數(shù)的全體,m(z)為圓盤上lebesgue測度,則稱函數(shù)f(z)∈H(D)屬于Qp空間(0≤p<∞),是指滿足
易知[1]‖·‖Qp為半模.若取模為|f(0)|+‖f‖Qp,Qp則為Banach空間.并且Q1為BMOA空間,Q0為Dirichlet空間,當(dāng)p∈(1,∞)時,Qp為Bloch空間.更多關(guān)于BMOA及Qp函數(shù)空間的理論,可參考文獻[1-2].
Qp空間中的多項式逼近理論近年來已得到一些研究成果[3-5],得到了多項式逼近的正逆定理,即Jackson定理和Bernstein定理等逼近結(jié)果.
連續(xù)模有多種定義方式,熟知經(jīng)典全純光滑模ωr(δ,f,Qp)定義如下
(1)
其中差分為
在這點上其延續(xù)了實連續(xù)模的性質(zhì).相比較,經(jīng)典復(fù)連續(xù)模對于多項式并不消零.自然會想到作為Hardy空間的極限情況BMOA空間中考慮逼近問題,而BMOA空間可作為Qp空間的特例,故將其納入Qp空間來統(tǒng)一考慮.
首先在全純Qp空間中給出一種新的基于差分的q-光滑模及其性質(zhì),再由推廣的Abel-Poisson平均構(gòu)造算子獲得多項式逼近階和slice邊界光滑性之間的一些內(nèi)在逼近關(guān)系.在Qp中獲得基于q-光滑模的Jackson逼近定理.并考慮了de la Valiée Poussin算子的定量最佳逼近.
本文中,符號C表示正的常數(shù),不同的地方值有所不同,但都不依賴于f和n.
對任意f∈H(D),易知均有Taylor展開式
(2)
現(xiàn)在引入一種基于Newdon插值均差的q-光滑模.函數(shù)f在各節(jié)點zk∈D的插值[8]記為
[z0;f]=f(z0),
…,
易知
另外上述均差還有另一種表達式
(3)
通過歸納法等直接計算,可推出r階q-有限差分的一些性質(zhì)[6]:
a) 另一種表達式
其中Pr,k(q)為Gauss多項式
易知,
Pr,0(q)=1.
b) 遞推公式
c) 對n∈N,
d) 積分表示
易知,|z(t1+q(ti-t2)+…+qr-1(tr-1-tr)+qrtr)|≤|z|.
(4)
由上述定義及q-有限差分性質(zhì)易得,Qp空間中q-光滑模仍具有的典型性質(zhì)(關(guān)于實的情況可參見文獻[8]):
(5)
(6)
(7)
其中(5)利用q-有限差分性質(zhì)(1),(6)可由性質(zhì)c)得到.
特別地,由(3)和(4)或性質(zhì)d),易知q-光滑模對代數(shù)多項式具有消零性質(zhì),
‖f(reiθ)-f(eiθ)‖p≤Cω(1-r,f)p,0
引入推廣的Abel-Poisson平均
(8)
其中h=ρeit,0
令h=ρeit,n∈N,α>0,則有
構(gòu)造積分算子
其中n>r,α>r,
后面定理3中將證明Rn[f](z)與參數(shù)p無關(guān),并用作函數(shù)f的n次逼近多項式.
廣義Jackson核函數(shù)為
引理1[8]對于任意的β∈N,存在正常數(shù)C(β),使得對任意u=0,1,…,2β-2和k∈N,有
引理2令r,k∈N,則r≤2β-2時,
證由引理1可得
現(xiàn)給出q-光滑模形式的Jackson定理.
定理1設(shè)f∈Qp(0≤p<∞)及給定r∈N,α>r,則存在一多項式Rn,其次數(shù)n≥r+1,滿足
證顯然只需證明
由推廣的Abel-Poisson平均來構(gòu)造逼近算子
下面證明Rn(z)=Rn[f](z)=Rn(z;f,r,α)為獨立于ρ且為次數(shù)至多為n的代數(shù)多項式.由f的Taylor展開及
則
h-(n-r+1)h-k(k-1)/2-k(r-k)f(zqk)(1-q)-(1-α)Pr,k(h)=
(9)
注意到高斯多項式Pr,k(h)=∑cshs為關(guān)于h=ρeit次數(shù)至多為k(r-k)的多項式.對t在[-π,π]上積分,并利用留數(shù)定理,可知剩下不為0的項滿足
-(n-r+1)-k(k-1)/2-k(r-k)+jk+l+s=
k(j-r)-(n-r+1)+k(k+1)/2+l+s=0.
再由0≤k≤r,0
為簡化,令m=n-r+1并取α>r,有
從而
(10)
特別取η=1,故由(3)可得
不妨取ρ=1-m-1易知
令r≤1+α-2,即α>r,再由積分型Minkowski不等式及引理2,得
定理得證.
對于f∈H(D),引入卷積算子
經(jīng)由Fejér算子Fk(f)(t)引入de la Vallée Poussin平均算子[12-13]
Vn(f)(z)=2F2n(f)(z)-Fn(f)(z).
在Qp空間中該算子可達定量的最佳逼近結(jié)果,即說明可構(gòu)造具體算子在一定程度上達到最佳逼近.
定理2設(shè)f∈Qp(D),p>0和n∈N,則Vn(f)(z)次數(shù)至多為2n-1的代數(shù)多項式,且滿足
證算子Vn(f)(z)為次數(shù)至多為2n-1的代數(shù)多項式[13],由三角函數(shù)的積分正交性計算可知
為n次多項式,從而推知算子Vn(f)(z)為次數(shù)至多為2n-1的代數(shù)多項式.
令f,g∈Qp,p>0,則由函數(shù)φ(t)=tp的凸性,可得不等式(a+b)2≤2(a2+b2),對所有的a,b≥0.利用引理3,可得
再由Fn(t)dt為概率測度,故
作為Qp空間的特殊情況,Q1為BMOA空間,故給出有界平均震蕩解析函數(shù)BMOA的相應(yīng)逼近結(jié)果.
推論1設(shè)f∈Q1和n∈N,
a) 對給定r∈N,則存在一多項式Rn,其次數(shù)n≥r+1,滿足
其中常數(shù)C獨立于n,f;
b)Vn(f)(z)次數(shù)至多為2n-1的代數(shù)多項式,且滿足估計