本文采用文献[1]中的符号. 设D={z∈C:|z|<1}是复平面上的单位圆盘,φ是 D→D 的一个解析自映射. H(D)表示D上的所有解析函数的集合. 设 0<p,q<∞,φ是一个正规函数,H(p,q,φ)=L(p,q,φ)∩H(D)表示混合模空间. Z表示Zygmund空间. Z0 是小Zygmund空间. 最近,刘永民和刘浩[1]研究了以下两种Volterra型复合算子 (Ig,φf)(z)=∫z0(f∘φ)′(ξ)(g∘φ)(ξ)dξ, (Jg,φf)(z)=∫z0(f∘φ)(ξ)(g∘φ)′(ξ)dξ, 其中 f,g∈H(D),给出了从混合模空间H(p,q,ϕ)到Zygmund空间(小 Zygmund 空间)的Volterra型复合算子的有界性和紧性的特征刻画. 经过仔细的研究,我们发现文献[1]中讨论的算子 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 及 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 的有界性和紧性的特征刻画有问题. 其中定理3、定理7 的证明存在瑕疵, 这是因为 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 及 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 的有界性不足以保证 文献[1]中公式(31)及(56)的成立. 其中定理4、定理8的证明依赖 定理3、定理7 的证明,从而他们不成立. 经过改进,我们给出了算子 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 及 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 的一些有界性与紧性的特征. 各种函数空间之间的算子Ig,φ,Jg,φ 的有界性和紧性的研究可以在文献[2, 3, 4, 5]中找到. 一些函数空间之间的积分型算子的有界性和紧性的研究可见文献[6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17].文中字母 C 是一个正常数,不同的地方可以不同.
为了证明我们的结论,我们需要下面的引理.
引理2.1[18]设 0<p,q<∞, ϕ 是正规函数,f∈H(p,q,ϕ),则对于任意 n∈N0 (非负整数的集合), 存在一个与 f无关的正数C,满足 |f(n)(z)|≤C‖f‖p,q,ϕϕ(|z|)(1−|z|2)n+1q,z∈D.
引理2.2 设 φ 是 D→D 的一个解析自映射,ϕ 是正规函数, 0<p,q<∞ 和 g∈H(D). Ig,φ (或 Jg,φ): H(p,q,ϕ)→Z 是紧算子 的充分必要条件是 Ig,φ (或 Jg,φ): H(p,q,ϕ)→Z 是有界算子,且对于 H(p,q,ϕ)中在 D 上内闭一致收敛于 0 的有界函数列 {fn}, 有 ‖Ig,φfn‖Z→0,n→∞;(‖Jg,φfn‖Z→0,n→∞).
可以用标准的方法证明引理 2.2,此处略去.
引理2.3[9] Z0中的闭子集 K 是紧子集的充要条件是 K 是有界集且满足 lim
引理 2.4[1] 设 \varphi 是 D\rightarrow D 的一个解析自映射,\phi 是正规函数,0<p,\,q<\infty 和 g\in H(D). 则 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z} 是有界算子的充分必要条件是
引理 2.5[1] 设 \varphi 是 D\rightarrow D 的一个解析自映射,\phi 是正规函数,0<p,q<\infty 和 g\in H(D). 则 J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z} 是有界算子的充分必要条件是
本节讨论算子 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi) \rightarrow {\cal Z}_0 的有界性和紧性.
\bf 定理 3.1 设 \varphi 是 D\rightarrow D 的一个解析自映射,\phi 是正规函数, 0<p,\,q<\infty 和 g\in H(D). 则 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0} 是有界算子的充分必要条件是 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z} 是有界算子且
\bf 证 必要性. 设 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\, \phi)\rightarrow {\cal Z}_{0}是有界算子,则对任意的 f\in H(p,\,q,\,\phi), I_{g,\varphi}f\in {\cal Z}_{0}. 取检验函数f(z)=z \in H(p,\,q,\,\phi),得到 \lim_{|z|\rightarrow 1}(1-|z|^{2})|(\varphi'(z))^{2}g'(\varphi(z))+\varphi''(z)g(\varphi(z))|=0. 即(3.1)式成立.
取检验函数 f(z)=z^2\in H(p,\,q,\,\phi), 由三角不等式及 \|\varphi\|_{\infty}\leq 1,得到
充分性. 对任意的多项式 p,由于 \begin{eqnarray*} \label{x1} &&(1-|z|^{2})|(I_{g,\varphi}p)''(z)|\\ &\leq& (1-|z|^{2})|p''(\varphi(z))||\varphi'(z)|^2\cdot|g(\varphi(z))|\\ &&+(1-|z|^{2})|p'(\varphi(z))|\cdot|(\varphi'(z))^{2}g'(\varphi(z))+\varphi''(z)g(\varphi(z))|\\ &\leq& \|p''\|_\infty(1-|z|^{2})|\varphi'(z)|^2|g(\varphi(z))|\\ &&+\|p'\|_\infty(1-|z|^{2})\cdot|(\varphi'(z))^{2}g'(\varphi(z))+\varphi''(z)g(\varphi(z))|, \end{eqnarray*} 利用 (3.1) 和 (3.2)式,得出 I_{g, \varphi}p\in {\cal Z}_{0}. 由于多项式的全体在 H(p,\,q,\,\phi) 中稠密, 所以对任意的 f\in H(p,\,q,\,\phi), 存在多项式序列 p_k,使得 \lim\limits_{k\rightarrow \infty}\|p_k-f\|_{p,\,q,\,\phi}=0. I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z} 的有界性给出 \|I_{g,\varphi}f-I_{g,\varphi}p_k\|_{{\cal Z}} \leq\|I_{g,\varphi}\|_{H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow{\cal Z}}\|p_k-f\|_{p,\,q,\,\phi} \rightarrow 0,k\rightarrow \infty, 由于 {\cal Z}_0 是 {\cal Z} 的闭子空间,因此 I_{g,\varphi}(H(p,\,q,\,\phi))\subseteq{\cal Z}_0, 于是 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0 是有界算子.
\bf 定理 3.2 设 \varphi 是 D\rightarrow D 的一个解析自映射,\phi 是正规函数, 0<p,\,q<\infty 和 g\in H(D). 则下列条件等价.
(a)~ I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0} 是紧算子.
(b)~ 当 \|\varphi\|_\infty <1 时,(3.1),(3.2) 式成立;
当 \|\varphi\|_\infty =1 时,(3.1),(3.2) 式成立以及
\bf 证 (b)\Rightarrow(c). 如果 \|\varphi\|_\infty <1,利用 \phi 的正规性,存在数 s>0,使得 \frac{\phi(r)}{(1-r)^{s}} 在 [0,1) 上单调减少,于是 \phi(\|\varphi\|_\infty)\leq \frac{\phi(|\varphi(z)|)(1-\|\varphi\|_\infty)^{s}}{(1-|\varphi(z)|)^{s}}\leq \phi(|\varphi(z)|),z\in D. 利用 (3.1) 和 (3.2)式,我们得到 \lim_{|z|\rightarrow1}\frac{(1-|z|^{2})|\varphi'(z)|^2\cdot|g(\varphi(z))|}{\phi(|\varphi(z)|)\left(1-|\varphi(z)|^{2}\right)^{2+\frac{1}{q}} } \leq \lim_{|z|\rightarrow1}\frac{(1-|z|^{2})|\varphi'(z)|^2\cdot|g(\varphi(z))|}{\phi(\|\varphi\|_\infty)\left(1-\|\varphi\|_\infty^{2}\right)^{2+\frac{1}{q}} }=0 和 \begin{eqnarray*} &&\lim_{|z|\rightarrow1}\frac{(1-|z|^{2})|(\varphi'(z))^{2}g'(\varphi(z))+\varphi''(z)g(\varphi(z))|}{\phi(|\varphi(z)|)\left(1-|\varphi(z)|^{2}\right)^{1+\frac{1}{q}} }\nonumber\\ &\leq& \lim_{|z|\rightarrow1}\frac{(1-|z|^{2})|(\varphi'(z))^{2}g'(\varphi(z))+\varphi''(z)g(\varphi(z))|}{\phi(\|\varphi\|_\infty)\left(1-\|\varphi\|_\infty^{2}\right)^{1+\frac{1}{q}} }=0, \end{eqnarray*} 由此知 (3.6) 和 (3.7)式 成立.
如果 \|\varphi\|_\infty =1,由(3.4)式可得, 对于任意 \varepsilon> 0,存在 r\in (0,1),使当 r<|\varphi(z)|<1时, 有 \frac{(1-|z|^{2})|\varphi'(z)|^2\cdot|g(\varphi(z))|}{\phi(|\varphi(z)|)\left(1-|\varphi(z)|^{2}\right)^{2+\frac{1}{q}} }<\varepsilon, 由 (3.2)式可得,对于 \varepsilon> 0,存在 \rho\in (0,1), 使当 \rho<|z|<1 时,有
同样,由(3.5)和(3.1)式得(3.7)式成立.
(c)\Rightarrow(a). 由(3.6) 和 (3.7)式得 (2.1) 和 (2.2) 式成立, 从而由引理2.4知 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z} 是有界算子. 对于任意 f\in H(p,\,q,\,\phi),在引理2.1中分别取 n=1,n=2, 得
(a)\Rightarrow(b). 设 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0}是紧算子,则 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0}是有界算子,由定理3.1,我们得到 (3.1) 和 (3.2)式成立.
如果 \|\varphi\|_\infty =1,现在假设(3.4)式不成立, 则存在 \varepsilon_{0}>0,一序列 \{z_k\}_{k\in N}\subset D满足\lim\limits_{k\rightarrow\infty}|\varphi(z_k)|=1, 及 \frac{(1-|z_k|^{2})|\varphi'(z_k)|^2\cdot|g(\varphi(z_k))|}{\phi(|\varphi(z_k)|)(1-|\varphi(z_k)|^{2})^{2+\frac{1}{q}}}\geq \varepsilon_{0}>0 . 取文献[1,定理 2] 中检验函数列 \{h_k\}_{k\in N},即 h_k(z)=C_{1}\frac{(1-|\varphi(z_k)|^{2})^{t+2}}{\phi(|\varphi(z_k)|)\left(1-\overline{\varphi(z_k)}z\right)^{2+t+\frac{1}{q}}}- C_{2}\frac{(1-|\varphi(z_k)|^{2})^{t+1}}{\phi(|\varphi(z_k)|)\left(1-\overline{\varphi(z_k)}z\right)^{1+t+\frac{1}{q}}},k\in N, 其中 C_j=t+j+\frac{1}{q},j=1,2,t 由正规函数 \phi 确定. 那么 h_k\in H(p,\,q,\,\phi),且 \sup\limits_{k\in N}\|h_k\|_{p,\,q,\,\phi}\leq C. 又 \{h_k\}在 D的紧子集上一致收敛于0,且 h'_k(\varphi(z_k))=0,\,h''_k(\varphi(z_k))=\frac{C_{1}C_{2}\left(\overline{\varphi(z_k)}\right)^2}{\phi(|\varphi(z_k)|)\left(1-|\varphi(z_k)|^2\right)^{2+\frac{1}{q}}}. 依引理2.2,算子 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0} 的紧性给出
\bf 注1 由 (a) 推出 (3.4),(3.5) 式 成立也可直接证明. 这是因为 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0} 是紧算子, 则 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z} 是紧算子,根据文献[1,定理2]可知 (3.4),(3.5)式 成立.
\bf 注2 由定理3.1及定理3.2可以看出,当 \|\varphi\|_\infty =1 时,算子I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0 的有界性和 算子 I_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0 的紧性并不等价.
本节讨论算子 J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi) \rightarrow {\cal Z}_0 的有界性和紧性. \bf 定理 4.1 设 \varphi 是 D\rightarrow D 的一个解析自映射,\phi 是正规函数,0<p,\,q<\infty 和 g\in H(D). 则 J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0} 是有界算子的充分必要条件是 J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z} 是有界算子,
\bf 证 该定理的证明类似于定理3.1的证明, 此处略去
\bf 定理 4.2 设 \varphi 是 D\rightarrow D 的一个解析自映射,\phi 是正规函数,0<p,\,q<\infty 和 g\in H(D). 则下列条件等价.
(a)~ J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0} 是紧算子.
(b)~ 当 \|\varphi\|_\infty <1 时,(4.1),(4.2) 式 成立;
当 \|\varphi\|_\infty =1 时,(4.1),(4.2) 式 成立以及
\bf 证 (b)\Rightarrow(c). 利用定理3.2 中同样的方法,由 (4.4) 和 (4.1)式 可以得到 (4.5) 式 成立. 由 (4.3) 和 (4.2) 式可以得到 (4.6) 式 成立.
(c)\Rightarrow(a). 对于任意 f\in H(p,\,q,\,\phi), 在引理2.1 中分别取 n=0,n=1,得
(a)\Rightarrow(b). 设 J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0}是 紧算子,则 J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_{0}是 有界算子,取检验函数 f(z)=1\in H(p,\,q,\,\phi),得到 \lim_{|z|\rightarrow 1}(1-|z|^{2})|g''(\varphi(z))(\varphi'(z))^{2}+\varphi''(z)g'(\varphi(z))|=0. 取检验函数 f(z)=z\in H(p,\,q,\,\phi)并利用上式,得到 \lim_{|z|\rightarrow1}(1-|z|^{2})|\varphi'(z)|^2\cdot|g'(\varphi(z))|=0. 我们得到 (4.1) 和 (4.2)式成立.
若 \|\varphi\|_\infty =1,现在假设(4.3)不成立, 分别取文献[1,定理 6] 中检验函数 \{q_k\}_{k\in N} 和 \{p_k\}_{k\in N},即 q_k(z)=\frac{\left(1-|\varphi(z_k)|^2\right)^{t}}{\phi(|\varphi(z_k)|)\left(1-\overline{\varphi(z_k)}z\right)^{t+\frac{1}{q}}}- \frac{1}{\phi(|\varphi(z_k)|)(1-|\varphi(z_k)|^{2})^{\frac{1}{q}}}, p_k(z)=\frac{(1-|\varphi(z_k)|^{2})^{t}}{\phi(|\varphi(z_k)|)\left(1-\overline{\varphi(z_k)}z\right)^{t+\frac{1}{q}}}, 类似定理3.2的证明可知 (4.3) 和 (4.4)式成立. bf 注3 由定理4.1及定理4.2可以看出, 当 \|\varphi\|_\infty =1 时,算子J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0 的有界性和 算子 J_{g,\varphi}: H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0 的紧性并不等价.
\bf 致谢: 作者衷心感谢审稿人提出的修改意见.