令(Mn,g)为n维无边紧黎曼流形, $0<\alpha<n,\ q>\frac{n}{n-\alpha}$,该文研究了下列Hardy-Littlewood-Sobolev(HLS)不等式
$\|I_\alpha f\|_{L^q(M^n)}\leq C\|f\|_{L^p(M^n)},\quad I_\alpha f(x)= \int_{M^n}\frac{f(y)}{|x-y|_g^{n-\alpha}}{\rm d}V_y,\ p\geq\frac{nq}{n+\alpha q} $
的极值问题.首先,利用算子$I_\alpha: L^p(M^n)\rightarrow L^q(M^n)$在次临界情形(即$p>\frac{nq}{n+\alpha q}$)时的紧致性,证明$p>\frac{nq}{n+\alpha q}$时极值函数$f_p\in L^p(M^n)$的存在性;进而证明函数列$\{f_p\}$为临界情形时HLS不等式的最佳常数的极值列;最后,结合极值列$\{f_p\}$在$L^{\frac{nq}{n+\alpha q}}(M^n)$中的一致有界性,利用文献[32]建立的集中列紧原理证明$\{f_p\}$在$L^{\frac{nq}{n+\alpha q}}(M^n)$中存在收敛子列,从而给出临界情形(即$p=\frac{nq}{n+\alpha q}$)时极值函数的存在性.