[家里蹲大学数学杂志]第432期Hardy type inequalities
If $p>1$, $f\geq 0$, and $$\bex F(x)=\int_0^x f(t)\rd t, \eex$$ then $$\bee\label{Hardy:0 to x} \int_0^\infty \sex{\frac{F}{x}}^p\rd x \leq \sex{\frac{p}{p-1}}^p \int_0^\infty f^p\rd x. \eee$$
Proof: $$\beex \bea \int_0^\infty \sex{\frac{F}{x}}^p\rd x &=\frac{1}{1-p} \int_0^\infty F^p \rd x^{1-p}\\ &=-\frac{1}{1-p}\int_0^\infty pF^{p-1} f\cdot x^{1-p}\rd x\\ &=\frac{p}{p-1}\int_0^\infty \sex{\frac{F}{x}}^{p-1}\cdot f\rd x\\ &\leq \frac{p}{p-1}\sex{\int_0^\infty \sex{\frac{F}{x}}^p\rd x}^\frac{p-1}{p} \sex{\int_0^\infty f^p\rd x}^\frac{1}{p}. \eea \eeex$$
If $p>1$, $f\geq 0$, and $$\bex F(x)=\int_x^\infty f(t)\rd t, \eex$$ then $$\bee\label{Hardy:x to infty} \int_0^\infty \sex{\frac{F}{x}}^p\rd x \leq \sex{\frac{p}{p-1}}^p \int_0^\infty f^p\rd x. \eee$$
Proof: $$\beex \bea \int_0^\infty \sex{\frac{F}{x}}^p\rd x &=\frac{1}{1-p} \int_0^\infty F^p \rd (x^{1-p})\\ &=-\frac{1}{1-p}\int_0^\infty pF^{p-1} f\cdot x^{1-p}\rd x\\ &=\frac{p}{p-1}\int_0^\infty \sex{\frac{F}{x}}^{p-1}\cdot f\rd x\\ &\leq \frac{p}{p-1}\sex{\int_0^\infty \sex{\frac{F}{x}}^p\rd x}^\frac{p-1}{p} \sex{\int_0^\infty f^p\rd x}^\frac{1}{p}. \eea \eeex$$
If $p>1$, $r\neq 1$, $f\geq 0$, and $$\bex F(x)=\sedd{\ba{ll} \int_0^x f(t)\rd t,&r>1,\\ \int_x^\infty f(t)\rd t,&r<1, \ea} \eex$$ then $$\bee\label{Hardy:general} \int_0^\infty x^{-r}F^p\rd x \leq \sex{\frac{p}{|r-1|}}^p \int_0^\infty x^{-r} (xf)^p\rd x. \eee$$
Proof: If $r>1$, then $$\beex \bea \int_0^\infty x^{-r}F^p\rd x&=\frac{1}{1-r}\int_0^\infty F^p\rd (x^{1-r})\\ &=-\frac{1}{1-r}\int_0^\infty pF^{p-1} f\cdot x^{1-r}\rd x\\ &=\frac{p}{r-1}\int_0^\infty (x^{-r}F^p)^\frac{p-1}{p} \cdot\sez{x^{-r}(xf)^p}^\frac{1}{p}\rd x\\ &\leq \frac{p}{r-1} \sex{\int_0^\infty x^{-r}F^p\rd x}^\frac{p-1}{p} \sex{\int_0^\infty (xf)^p\rd x}^\frac{1}{p}. \eea \eeex$$
Remark: All the Hardy type inequality requires the non-negativity of the function $f$, so that in the estimates above, the right-hand side could be absorbed into the left-hand side.
[家里蹲大学数学杂志]第432期Hardy type inequalities的更多相关文章
- [家里蹲大学数学杂志]第033期稳态可压Navier-Stokes方程弱解的存在性
1. 方程 考虑 $\bbR^3$ 中有界区域 $\Omega$ 上如下的稳态流动: $$\bee\label{eq} \left\{\ba{ll} \Div(\varrho\bbu)=0,\\ \ ...
- [家里蹲大学数学杂志]第047期18 世纪法国数学界的3L
1 Lagrange---78岁 约瑟夫·拉格朗日, 全名约瑟夫·路易斯·拉格朗日 (Joseph-Louis Lagrange 1735~1813) 法国数学家.物理学家. 1736年1月25日生于 ...
- [家里蹲大学数学杂志]第237期Euler公式的美
1 Euler 公式 $e^{i\pi}+1=0$ (1) 它把 a. $e:$ 自然对数的底 $\approx 2. 718281828459$ (数分) b. $i$: 虚数单位 $=\sqr ...
- [家里蹲大学数学杂志]第013期2010年西安偏微分方程暑期班试题---NSE,非线性椭圆,平均曲率流,非线性守恒律,拟微分算子
Navier-Stokes equations 1 Let $\omega$ be a domain in $\bbR^3$, complement of a compact set $\mathca ...
- [家里蹲大学数学杂志]第041期中山大学数计学院 2008 级数学与应用数学专业《泛函分析》期末考试试题 A
1 ( 10 分 ) 设 $\mathcal{X}$ 是 Banach 空间, $f$ 是 $\mathcal{X}$ 上的线性泛函. 求证: $f\in \mathcal{L}(\mathcal{X ...
- [家里蹲大学数学杂志]第049期2011年广州偏微分方程暑期班试题---随机PDE-可压NS-几何
随机偏微分方程 Throughout this section, let $(\Omega, \calF, \calF_t,\ P)$ be a complete filtered probabili ...
- [家里蹲大学数学杂志]第053期Legendre变换
$\bf 题目$. 设 $\calX$ 是一个 $B$ 空间, $f:\calX\to \overline{\bbR}\sex{\equiv \bbR\cap\sed{\infty}}$ 是连续的凸泛 ...
- [家里蹲大学数学杂志]第056期Tikhonov 泛函的变分
设 $\scrX$, $\scrY$ 是 Hilbert 空间, $T\in \scrL(\scrX,\scrY)$, $y_0\in\scrY$, $\alpha>0$. 则 Tikhonov ...
- [家里蹲大学数学杂志]第235期$L^p$ 调和函数恒为零
设 $u$ 是 $\bbR^n$ 上的调和函数, 且 $$\bex \sen{u}_{L^p}=\sex{\int_{\bbR^n}|u(y)|^p\rd y}^{1/p}<\infty. \e ...
随机推荐
- spring随手笔记3:销毁方法
1. public class HelloWorld { private String msg; public void setMsg(String msg) { this.msg = msg; } ...
- nulls last ratio_to_report(id) over() 占比函数
ORDER BY t3.pctl DESC NULLS LAST http://blog.itpub.net/9932141/viewspace-600751/ http://blog.csdn.n ...
- C# 反射/映射学习
反射其实就是为了能够在程序运行期间动态的加载一个外部的DLL集合,然后通过某种办法找到这个DLL集合中的某个空间下的某个类的某个成员(通过反射可以访问该类所包含的所有成员,不论成员是公有还是私有) 1 ...
- 【C语言学习】-08 指针
指针
- MATLAB 图像处理——Contrast Enhancement Techniques
Contrast Enhancement Techniques %调整图片尺寸imresizeimages{k} = imresize(images{k},[width*dim(1)/dim(2) w ...
- android 定时器AlarmManager
1.android中通常是使用AlarmManager来定时启动一个单次或重复多次操作的.具体的说就是我们通过AlarmManager设定一个时间和注册一个intent到系统中,然后在该时间到来时,系 ...
- c/c++面试题(3)strcat/strcmp/strlen/strcpy的实现
1.编写一个函数实现strlen以及strcpy函数. strcpy函数. 后面的字符串拷贝到一个字符数组中,要求拷贝好的字符串在字符数组的首 地址,并且只拷贝到'\0'的位置.原型是 char* m ...
- 深入理解gradle编译-Android基础篇
深入理解gradle编译-Android基础篇 导读 Gradle基于Groovy的特定领域语言(DSL)编写的一种自动化建构工具,Groovy作为一种高级语言由Java代码实现,本文将对Gradle ...
- python 笔记1:安装python;eclipse中安装配置pydev
1 下载安装python. 官网:https://www.python.org/downloads/ 根据自己的操作系统选择需要的版本下载并安装. 我的电脑操作系统windows xp的,只 ...
- poj2253
此题略坑,%.3lf用g++一直WA,c++过的 //Accepted 468 KB 16 ms #include <cstdio> #include <cstring> #i ...