5 votos

Representantes continuos en espacios de Sobolev

Mi pregunta surge del estudio de las posibles extensiones de Teorema de Rademacher al espacio de Sobolev $W^{1,p}(\Omega)$ con $\Omega\subset \mathbb{R}^n$ . En concreto estoy estudiando la prueba de que cualquier elemento de $W^{1,p}(\Omega)$ es diferenciable en casi todas partes si $p>n$ .

Un resultado clave en la prueba es que cualquier elemento en $W^{1,p}(\Omega)$ , si $p>n$ tiene un representante continuo. Lamentablemente no he encontrado ninguna referencia para este resultado.

Además, mirando Página de Wikipedia sobre las desigualdades de Sobolev Descubrí que en mi configuración (que es parte del caso general $k<\frac{p}{n}$ ) cada elemento de $W^{1,p}(\Omega)$ , si $p>n$ , debería ser un El titular es continuo función.

Me desconcierta eso, porque siempre he pensado en el elemento de un espacio de Sobolev como clase de funciones, y me parece poco realista que cualquier elemento de cualquier clase de esos espacios de Sobolev sea continuo de Holder (lo que, si no me equivoco, se afirma como una propiedad que se cumple en todas partes).

Así que mis preguntas son: 1) ¿Tienes una referencia que explique por qué cualquier clase de funciones en $W^{1,p}(\Omega)$ (para $p>n$ ) tiene un representante continuo? 2) ¿Es correcto el resultado expuesto por Wikipedia sobre la continuidad de Holder? Si la respuesta es afirmativa, ¿en qué me equivoco al pensar en las funciones de Sobolev?

Muchas gracias por su tiempo.

4voto

VHB-Iran Puntos 41

El teorema que buscas se llama teorema de incrustación de Sobolev (ver aquí para la tercera búsqueda en Google).

No demuestra que cada representante de una clase (un elemento de $W^{m,p}$ ) es (hölder) continua (cuando se piensa un poco, esto es claramente imposible, porque se pueden alterar estas funciones sobre un conjunto de medida cero para que dejen de ser continuas), sino que hay una función que representa una clase, que tiene la propiedad deseada.

0voto

Matthew Trevor Puntos 5277

1) En cualquiera de los libros sobre espacios de Sobolev. Las referencias están en la página wiki que citaste.

2) Sí. Como ejemplo de juguete, el espacio $W_2^1([0,1])$ se puede tomar aquí. Supongamos que $f\in W_2^1([0,1])$ . Sea $g(x)=\int_0^x f'(y)dy\ $ . Entonces $g'(x)=f(x)$ y $f-g\equiv C$ a.e. en $[0,1]$ . Por otro lado $$|\Delta g(x)|^2=\left|\int_x^{x+\Delta x}f'(y) dy\right|^2\le \left( \int_x^{x+\Delta x}dy\right) \int_x^{x+\Delta x}|f'(y)|^2 dy\le |\Delta x| \|f\|_{W_2^1}.$$ Así que el representante $g+C$ de la función $f$ es continua de Hölder. En el caso general, el enfoque original de Sobolev era exactamente el mismo: obtener una representación integral de una función y luego utilizar desigualdades integrales.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X