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|z|→1supf∈K(1−|z|2)|f″(z)|=0.
引理2.4[1] 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). 则 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z 是有界算子的充分必要条件是
引理2.5[1] 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). 则 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z 是有界算子的充分必要条件是
本节讨论算子 Ig,φ:H(p,q,ϕ)→Z0 的有界性和紧性.
定理3.1 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). 则 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 是有界算子的充分必要条件是 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z 是有界算子且
证 必要性. 设 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0是有界算子,则对任意的 f∈H(p,q,ϕ), Ig,φf∈Z0. 取检验函数f(z)=z∈H(p,q,ϕ),得到 lim|z|→1(1−|z|2)|(φ′(z))2g′(φ(z))+φ″(z)g(φ(z))|=0. 即(3.1)式成立.
取检验函数 f(z)=z2∈H(p,q,ϕ), 由三角不等式及 ‖φ‖∞≤1,得到
充分性. 对任意的多项式 p,由于 (1−|z|2)|(Ig,φp)″(z)|≤(1−|z|2)|p″(φ(z))||φ′(z)|2⋅|g(φ(z))|+(1−|z|2)|p′(φ(z))|⋅|(φ′(z))2g′(φ(z))+φ″(z)g(φ(z))|≤‖p″‖∞(1−|z|2)|φ′(z)|2|g(φ(z))|+‖p′‖∞(1−|z|2)⋅|(φ′(z))2g′(φ(z))+φ″(z)g(φ(z))|, 利用 (3.1) 和 (3.2)式,得出 Ig,φp∈Z0. 由于多项式的全体在 H(p,q,ϕ) 中稠密, 所以对任意的 f∈H(p,q,ϕ), 存在多项式序列 pk,使得 limk→∞‖pk−f‖p,q,ϕ=0. Ig,φ:H(p,q,ϕ)→Z 的有界性给出 ‖Ig,φf−Ig,φpk‖Z≤‖Ig,φ‖H(p,q,ϕ)→Z‖pk−f‖p,q,ϕ→0,k→∞, 由于 Z0 是 Z 的闭子空间,因此 Ig,φ(H(p,q,ϕ))⊆Z0, 于是 Ig,φ:H(p,q,ϕ)→Z0 是有界算子.
定理3.2 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). 则下列条件等价.
(a)~ Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 是紧算子.
(b)~ 当 ‖φ‖∞<1 时,(3.1),(3.2) 式成立;
当 ‖φ‖∞=1 时,(3.1),(3.2) 式成立以及
证 (b)⇒(c). 如果 ‖φ‖∞<1,利用 ϕ 的正规性,存在数 s>0,使得 ϕ(r)(1−r)s 在 [0,1) 上单调减少,于是 ϕ(‖φ‖∞)≤ϕ(|φ(z)|)(1−‖φ‖∞)s(1−|φ(z)|)s≤ϕ(|φ(z)|),z∈D. 利用 (3.1) 和 (3.2)式,我们得到 lim|z|→1(1−|z|2)|φ′(z)|2⋅|g(φ(z))|ϕ(|φ(z)|)(1−|φ(z)|2)2+1q≤lim|z|→1(1−|z|2)|φ′(z)|2⋅|g(φ(z))|ϕ(‖φ‖∞)(1−‖φ‖2∞)2+1q=0 和 lim|z|→1(1−|z|2)|(φ′(z))2g′(φ(z))+φ″(z)g(φ(z))|ϕ(|φ(z)|)(1−|φ(z)|2)1+1q≤lim|z|→1(1−|z|2)|(φ′(z))2g′(φ(z))+φ″(z)g(φ(z))|ϕ(‖φ‖∞)(1−‖φ‖2∞)1+1q=0, 由此知 (3.6) 和 (3.7)式 成立.
如果 ‖φ‖∞=1,由(3.4)式可得, 对于任意 ε>0,存在 r∈(0,1),使当 r<|φ(z)|<1时, 有 (1−|z|2)|φ′(z)|2⋅|g(φ(z))|ϕ(|φ(z)|)(1−|φ(z)|2)2+1q<ε, 由 (3.2)式可得,对于 ε>0,存在 ρ∈(0,1), 使当 ρ<|z|<1 时,有
同样,由(3.5)和(3.1)式得(3.7)式成立.
(c)⇒(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 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z 是有界算子. 对于任意 f∈H(p,q,ϕ),在引理2.1中分别取 n=1,n=2, 得
(a)⇒(b). 设 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0是紧算子,则 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0是有界算子,由定理3.1,我们得到 (3.1) 和 (3.2)式成立.
如果 ‖φ‖∞=1,现在假设(3.4)式不成立, 则存在 ε0>0,一序列 {zk}k∈N⊂D满足limk→∞|φ(zk)|=1,及 (1−|zk|2)|φ′(zk)|2⋅|g(φ(zk))|ϕ(|φ(zk)|)(1−|φ(zk)|2)2+1q≥ε0>0. 取文献[1,定理 2] 中检验函数列 {hk}k∈N,即 hk(z)=C1(1−|φ(zk)|2)t+2ϕ(|φ(zk)|)(1−¯φ(zk)z)2+t+1q−C2(1−|φ(zk)|2)t+1ϕ(|φ(zk)|)(1−¯φ(zk)z)1+t+1q,k∈N, 其中 Cj=t+j+1q,j=1,2,t 由正规函数 ϕ 确定. 那么 hk∈H(p,q,ϕ),且 supk∈N‖hk‖p,q,ϕ≤C.又 {hk}在 D的紧子集上一致收敛于0,且 h′k(φ(zk))=0,h″k(φ(zk))=C1C2(¯φ(zk))2ϕ(|φ(zk)|)(1−|φ(zk)|2)2+1q. 依引理2.2,算子 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 的紧性给出
注1 由 (a) 推出 (3.4),(3.5) 式 成立也可直接证明. 这是因为 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 是紧算子, 则 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z 是紧算子,根据文献[1,定理2]可知 (3.4),(3.5)式 成立.
注2 由定理3.1及定理3.2可以看出,当 ‖φ‖∞=1 时,算子Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 的有界性和 算子 Ig,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 的紧性并不等价.
本节讨论算子 Jg,φ:H(p,q,ϕ)→Z0 的有界性和紧性. 定理4.1 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). 则 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 是有界算子的充分必要条件是 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z 是有界算子,
证 该定理的证明类似于定理3.1的证明, 此处略去
定理4.2 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). 则下列条件等价.
(a)~ Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 是紧算子.
(b)~ 当 ‖φ‖∞<1 时,(4.1),(4.2) 式 成立;
当 ‖φ‖∞=1 时,(4.1),(4.2) 式 成立以及
证 (b)⇒(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)⇒(a). 对于任意 f∈H(p,q,ϕ), 在引理2.1 中分别取 n=0,n=1,得
(a)⇒(b). 设 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0是 紧算子,则 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0是 有界算子,取检验函数 f(z)=1∈H(p,q,ϕ),得到 lim|z|→1(1−|z|2)|g″(φ(z))(φ′(z))2+φ″(z)g′(φ(z))|=0. 取检验函数 f(z)=z∈H(p,q,ϕ)并利用上式,得到 lim|z|→1(1−|z|2)|φ′(z)|2⋅|g′(φ(z))|=0. 我们得到 (4.1) 和 (4.2)式成立.
若 ‖φ‖∞=1,现在假设(4.3)不成立, 分别取文献[1,定理 6] 中检验函数 {qk}k∈N 和 {pk}k∈N,即 qk(z)=(1−|φ(zk)|2)tϕ(|φ(zk)|)(1−¯φ(zk)z)t+1q−1ϕ(|φ(zk)|)(1−|φ(zk)|2)1q, pk(z)=(1−|φ(zk)|2)tϕ(|φ(zk)|)(1−¯φ(zk)z)t+1q, 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 ‖φ‖∞=1 时,算子Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 的有界性和 算子 Jg,φ: H(p,q,ϕ)→Z0 的紧性并不等价.
致谢: 作者衷心感谢审稿人提出的修改意见.