5 votos

Desigualdad de Sobolev en $W_0^{1,p}$

Si $\Omega \subseteq \mathbb{R}^N$ es un dominio acotado abierto y $1<p<N$, entonces la desigualdad Sobolev clásica: $$\| u\|_{p^*,\Omega} \leq C\ \| \nabla u\|_{p,\Omega}$ $ sostiene con $C=C(p,N,\Omega)>0$ y $p^*:= Np/(N-p)$ para cualquier $u\in W_0^{1,p}(\Omega)$.

¿Qué pasa con el caso $p\geq N$? ¿Puedo tomar el $L^\infty$-norma en la LHside?

Si recuerdo mal, en general no consigo la desigualdad con $\| \cdot \|_\infty$, hay counterexemples de funciones de Sobolev ilimitadas... Pero, ¿qué pasa si sé que "a priori" que $u\in L^\infty(\Omega) \cap W_0^{1,p}(\Omega)$?

¿Alguna referencia? ¿(Adams-Fournier? Brezis?)

Gracias de antemano.

2voto

carlfriedrich Puntos 21

Para el caso de $p=N$ echar un vistazo aquí. Allí encontrará todo lo que desea. Tenga en cuenta que la función de $f$ definido por mí es un contador de ejemplo para lo que usted quiere, también, incluso si usted pregunta a $u\in L^\infty$, usted no consigue lo que quiere. Echa un vistazo en la respuesta y usted tendrá todas las explicaciones que usted necesita.

Al $p>N$ y tiene una cierta regularidad en el límite, a continuación, sus funciones son continuas, incluso el Titular de continuo. Le sugiero que eche un vistazo en cualquier buen libro acerca de los Espacios de Sobolev. Por ejemplo, el libro aceptar Leoni es una buena, allí encontrará todo lo que necesita.

2voto

user72012 Puntos 390

Cuando $\Omega\subconjunto% %TCIMACRO{\U{211d} }% %BeginExpansion \mathbb{R} %EndExpansion ^{n}$, $n\geq2$ es un dominio acotado, tenemos por el Sobolev la incrustación de teoremas que $W_{0}^{k,p}\left( \Omega\right) \subconjunto L^{p}\left( \Omega\right) ,~1\leq q\leq\frac{pn}{n-pk},~kp<n$ and that $W_{0}^{k,\frac{n}{k}}\left( \Omega\right) \subconjunto L^{p}\left( \Omega\right) ,~1\leq q<\infty$. Sin embargo, hay contraejemplos a la incrustación de $W_{0}^{k,\frac{n}{k}}\left( \Omega\right) \subconjunto L^{\infty}\left( \Omega\right) $. En este caso, fue propuesto independientemente por Yudovich, Pohozaev y Trudinger que $W_{0}^{1,n}\left( \Omega\right) \subconjunto L_{\varphi_{n}}\left( \Omega\right) $ where $L_{\varphi_{n}}\left( \Omega\right) $ es el espacio de Orlicz asociados con los Jóvenes de la función $\varphi_{n}(t)=\exp\left( \beta_{n} \left\vert t\right\vert ^{n/(n-1)}% \right) -1$ for some positive $\beta_{n}$. Por otra parte, Moser ha profundizado más en en esta dirección y, además, el mayor número real positivo $\beta_{n}$. De hecho, en sus 1971 papel [Una fuerte forma de una desigualdad por N. Trudinger. Indiana Univ. De matemáticas. J. 20 (1970/71), 1077-1092.], J. Moser demostrado el siguiente resultado: existen agudo constante $\beta_{n}% =n\omega_{n-1}^{\frac{1}{n-1}}$, where $\omega_{n-1}$ es la área de la superficie de la unidad de $n-$bola, de tal manera que $$ \frac{1}{\left\vert \Omega\right\vert }\int_{\Omega}\exp\left( \beta \left\vert u\right\vert ^{\frac{n}{n-1}}\right) dx\leq c_{0}% $$ para cualquier $\beta\leq\beta_{n}$, $u\en W_{0}^{1,n}\left( \Omega\right) $ with $\int_{\Omega}\left\vert \nabla u\right\vert ^{n}dx\leq1$. This constant $\beta_{n}$ es fuerte en el sentido de que si $\beta>\beta_{n}$, entonces la desigualdad anterior no puede sostenga con algunos $c_{0}$ independiente de $u$. El mismo resultado para $W_{0}^{k,p}\left( \Omega\right)$ fue demostrado por D. Adams, en su papel de [Una fuerte desigualdad de J. Moser para las derivadas de orden mayor. Ann. de Matemáticas. (2) 128 (1988), no. 2, 385-398.]

1voto

Lost1 Puntos 5198

La desigualdad de Sobolev te da ese $W_0^{m,p}$ está incrustado $L^{p^*}$, y por una interpolación argumento, puede incrustar $W_0^{m,p}$$L^q$$p\leq q\leq p^*$$mp<N$, en su caso, $m = 1$, $p<N$.

Si quieres $mp=N$, $W_0^{m,p}$ está incrustado en $L^q$$1<p\leq q <\infty$. En su caso $m=1$, $p=N$, pero no estoy seguro de lo que sucede si $p>N$.

Una prueba de estos hechos, consulte la página 20 de http://people.bath.ac.uk/masgrb/Sobolev/notes.pdf

No estoy seguro de si esto contesta a tu pregunta. Yo también soy sólo un principiante en esta área.

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