本文采用文献[1]中的符号. 设$D=\{z\in C: |z|<1\}$是复平面上的单位圆盘,$\varphi$是 $D\rightarrow D$ 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 < {\rm{ }}p,{\rm{ }}q{\rm{ }} < \infty ,\varphi $是一个正规函数,$H(p,{\rm{ }}q,{\rm{ }}\varphi ){\rm{ }} = L(p,{\rm{ }}q,{\rm{ }}\varphi ) \cap H(D)$表示混合模空间. ${\cal Z}$表示Zygmund空间. ${\cal Z}_{0}$ 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 $$(I_{g,\varphi}f)(z)=\int^{z}_{0}(f\circ\varphi)'(\xi)(g\circ\varphi)(\xi){\rm d}\xi,$$ $$(J_{g,\varphi}f)(z)=\int^{z}_{0}(f\circ\varphi)(\xi) (g\circ\varphi)'(\xi){\rm d}\xi, $$ 其中 $f,\,g \in H(D)$,给出了从混合模空间$H(p,\,q,\,\phi)$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 $I_{g,\varphi}$: $H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0$ 及 $J_{g,\varphi}$: $H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0$ 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 $I_{g,\varphi}$: $H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0$ 及 $J_{g,\varphi}$: $H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0$ 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 $I_{g,\varphi}$: $H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0$ 及 $J_{g,\varphi}$: $H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}_0$ 的一些有界性与紧性的特征. 各种函数空间之间的算子$I_{g,\varphi}$,$J_{g,\varphi}$ 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 $0<p,\,q<\infty$, $\phi$ 是正规函数,$f\in H(p,\,q,\,\phi)$,则对于任意 $n\in N_0$ (非负整数的集合), 存在一个与 $f$无关的正数$C$,满足 $$\left|f^{(n)}(z)\right|\leq C\frac{\|f\|_{p,\,q,\,\phi}}{\phi(|z|)\left(1-|z|^{2}\right)^{n+\frac{1}{q}}},\,z\in D.$$
$ 引理 2.2$ 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 $g\in H(D)$. $I_{g,\varphi}$ (或 $J_{g,\varphi}$): $H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}$ 是紧算子 的充分必要条件是 $I_{g,\varphi}$ (或 $J_{g,\varphi}$): $H(p,\,q,\,\phi)\rightarrow {\cal Z}$ 是有界算子,且对于 $H(p,\,q,\,\phi)$中在 $D$ 上内闭一致收敛于 0 的有界函数列 $\{f_{n}\}$, 有 $\|I_{g,\varphi} f_{n}\|_{{\cal Z}}\rightarrow 0,n\rightarrow \infty; (\|J_{g,\varphi} f_{n}\|_{\cal Z}\rightarrow 0, n\rightarrow \infty).$
可以用标准的方法证明引理 2.2,此处略去.
$ 引理 2.3$[9] ${\cal Z}_{0}$中的闭子集 $K$ 是紧子集的充要条件是 $K$ 是有界集且满足 $$\lim_{|z|\rightarrow1}\sup_{f\in K}(1-|z|^{2})\left|f''(z)\right|=0.$$
$ 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.