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  数学物理学报  2015, Vol. 35 Issue (3): 567-577   PDF (283 KB)    
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于涛
庄春明
多圆盘上Hardy空间上的Berezin变换和Toeplitz算子的交换性
于涛1, 庄春明2    
1. 大连理工大学数学科学学院 辽宁 大连 116024;
2. 浙江师范大学数学系 浙江 金华 321004
摘要:该文讨论多圆盘上Hardy空间上的Toeplitz算子, 使用Berezin变换和调和扩张给出两个Toeplitz算子交换的一个充要条件.
关键词Berezin变换     Toeplitz算子     Hardy空间     多圆盘    
Berezin Transform and Commutativity of Toeplitz Operators on the Hardy Space over the Polydisk
Yu Tao1, Zhuang Chunming2    
1. School of Mathematics Siences, Dalian University of Technology, Liaoning Dalian 116024;
2. Department of Mathematics, Zhejiang Normal University, Zhejiang Jinhua 321004
Abstract: In this paper we discuss the commutativity of Toeplitz operators on the Hardy space over the polydisk. Using the Berezin transform and the harmonic extension, we obtain a necessary and sufficient condition for two Toeplitz operators to commute with each other.
Key words: Berezin transform     Toeplitz operator     Hardy space     Polydisk    
1 引言

D 记复平面 C 中的单位圆盘,T 记单位圆周. 本文中,令 n 是一个固定的大于或等于 2 的自然数, DnTn 分别记 nDT 的Cartesian乘积. 对 1p,令 Lp(Tn)Tn 上关于测度 dσ 的Lebesgue空间,其中 dσTn 上的 Haar测度. Hardy空间 Hp(Dn) 定义为 Lp(Tn) 中解析多项式的闭包. 以 PL2(Tn)H2(Dn) 上的正交投影. 对 uL(Tn),定义Toeplitz算子 TuTu(f)=P(uf),   fH2(Dn). 众所周知,TuH2(Dn) 上的有界线性算子.

在单位圆盘的Hardy空间上,Brown和Halmos[2]证明了两个Toeplitz 算子是交换的当且仅当它们的符号都是解析的,或者都是与解析的, 或者它们的一个非平凡线性组合为常数. 随后,关于这个问题出现大量后续研究. 例如,在单位圆盘的Bergman空间上,Axler和[1] 刻画了两个调和符号的Toeplitz 算子的交换性. 在单位圆盘的Dirichlet空间上, Lee[8] 得到两个调和符号的Toeplitz算子交换的充要条件. Chen和 Dieu[4], Yu[11]分别将Lee 的结论扩展到一般符号的Toeplitz算子. 在单位球的Bergman空间上,Zheng[12]刻画了具有多调和符号的Toeplitz算子的交换性.

在多圆盘情形,Sun和Zheng研究了本性重交换的Toeplitz算子,参见文献[10]. Choe,Koo和Lee[3]刻画了多圆盘的的Bergman空间上多调和符号的交换Toeplitz算子. Lee[9]研究了多圆盘的Hardy空间上两个Toeplitz算子的交换性,其中一个符号是多调和的.

最近,Ding,Sun和Zheng[6]完全刻画了双圆盘的Hardy空间上Toeplitz算子的交换性. 本文中我们将其中一个结果推广到多圆盘,得到一个多圆盘的Hardy空间上Toeplitz交换的充要条件.

SH2(Dn) 上一个有界线性算子,其Berezin变换 ˜S 定义为

˜S(z)=Skz,kz=Tn(Skz)(η)¯kz(η)dσ(η),  zDn, (1.1)
其中 kzH2(Dn) 的正规化再生核,定义见第二节.

1kn,在本文中以 zkzk 分别记 (zk,zk+1,,zn)(z1,z2,,zk).

定理1.1f,gL(Tn),则在 H2(Dn)TfTg=TgTf 当且仅当

(a) 对 1kn1 和几乎所有的 ξk1Tk1,Berezin变换

~[Tfk+(ξk1,zk,)Tgk(ξk1,zk,)Tgk+(ξk1,zk,)Tfk(ξk1,zk,)](zk+1) (1.2)
对于 zkD 是调和的;

(b) 对 2kn 和几乎所有的 ξk+1Tnk,Berezin变换

~[Tfk+(,zk,ξk+1)Tgk(,zk,ξk+1)Tgk+(,zk,ξk+1)Tfk(,zk,ξk+1)](zk1) (1.3)
对于 zkD 是调和的.
2 预备知识

i=1,2,,n,令 Kzi(ζi) 记Hardy空间 H2(D) 的再生核 11¯ziζi, kzi(ζi)H2(D) 的正规化再生核 1|zi|21¯ziζi. 则对于 z=(z1,z2,,zn)Dnζ=(ζ1,ζ2,,ζn)Tn, H2(Dn) 的再生核为 Kz(ζ)=ni=1Kzi(ζi), 正规化再生核为 kz(ζ)=ni=1kzi(ζi).

众所周知,从 L2(Tn)H2(Dn) 上的正交投影 P 可表为一个积分算子

P(f)(z)=Tnf(ξ)¯Kz(ξ)dσ(ξ),  fL2(Dn). (2.1)
因此 P 的定义域可扩展到 L1(Tn).

fL1(Tn),它的调和扩张 ˆf 定义为

ˆf(z)=Tnf(ξ)ni=11|zi|21zi¯ξidσ(ξ)=Tnf(ξ)|kz(ξ)|2dσ(ξ)=fkz,kz. (2.2)
易见 Toeplitz算子 Tf 的Berezin变换就是 f 的调和扩张, 且 ˆf(z)Dn 中是 n -调和的. 我们以后将 f 的调和扩张仍记为 f.

对于 fL1(Tn),i=1,2,,n, ziD,ξTn,定义投影 Pi(Pif)(ξi1,zi,ξi+1)=Tnf(ξ)Kzi(ξi)dσ(ξi). 相似于文献 [6],可以得到下述事实

~ 对 i,j=1,2,,n,PiPj 可交换, P=P1P2Pn,且对于 q>1,P 是从 Lq(Tn)Hq(Tn) 上的有界线性算子.

~ 设 fg 属于 1<q<Lq(Tn), 则 f+g,fg 也属于 1<q<Lq(Tn). 事实上,1<q<Lq(Tn) 是一个代数.

~ 对 f1<q<Lq(Tn), 如果令 fi+=Pi(f)fi=(IPi)(f),则

f=fi++fi, (2.3)
i=1,2,,n ,且 fi+,fi 属于 1<q<Lq(Tn). 明显地 fi+ 对第 i 个变量解析,且 fi 对第 i 个变量余解析.

~ 如果 fg 属于 1<q<Lq(Tn), 则TfTgH2(Tn) 上的稠定义算子.

对于 1kn,本文中我们令 PkPkPk+1Pn. 给定 f1<q<Lq(Tn)zkDk, 令 Tf(zk,)H2(Dnk) (0kn1) 上Toeplitz算子 Tf(zk,)u=Pnk+1[f(zk,)u],  uH(Dnk).fH2(Tn),有下述基本事实

(Tfkz)(w)=f(w)kz(w), (2.4)
(Tˉfkz)(w)=¯f(z)kz(w). (2.5)

引理2.1f,g L(Tn),1kn1, 则对几乎所有的 ξk1Tk1,有

[Tf(ξk1,)Tg(ξk1,)Tg(ξk1,)Tf(ξk1,)]kzk,kzk=[Tfk(ξk,)Tgk+(ξk,)Tgk(ξk,)Tfk+(ξk,)]kzk+1,kzk+1kzk,kzk+[Tfk+(ξk1,zk,)Tgk+(ξk1,zk,)Tgk+(ξk1,zk,)Tfk+(ξk1,zk,)]kzk+1,kzk+1+[Tfk(ξk1,zk,)Tgk(ξk1,zk,)Tgk(ξk1,zk,)Tfk(ξk1,zk,)]kzk+1,kzk+1+[Tfk+(ξk1,zk,)Tgk(ξk1,zk,)Tgk+(ξk1,zk,)Tfk(ξk1,zk,)]kzk+1,kzk+1. (2.6)

利用(2.3)式中的分解,对 fL(Tn),有 f(ξk1,)=fk+(ξk1,)+fk(ξk1,) 且对几乎所有的 ξk1Tk1,fk+(ξk1,)fk(ξk1,) 都属于 1<q<Lq(Tnk+1). 因此 [Tf(ξk1,)Tg(ξk1,)Tg(ξk1,)Tf(ξk1,)]kzk,kzk=[Tfk(ξk1,)Tgk+(ξk1,)Tgk(ξk1,)Tfk+(ξk1,)]kzk,kzk+[Tfk+(ξk1,)Tgk+(ξk1,)Tgk+(ξk1,)Tfk+(ξk1,)]kzk,kzk+[Tfk(ξk1,)Tgk(ξk1,)Tgk(ξk1,)Tfk(ξk1,)]kzk,kzk+(Tfk+(ξk1,)Tgk(ξk1,)Tgk+(ξk1,)Tfk(ξk1,))kzk,kzk. 对几乎所有的 ξk1Tk1zk,wkDnk+1, 由(2.4) 式可知 Tgk+(ξk1,)kzk(wk)=Pk+1Pk[gk+(ξk1,)kzk](wk)=Pk+1[gk+(ξk1,wk,)kzk+1](wk+1)kzk(wk), 因此

Tfk+(ξk1,)Tgk+(ξk1,)kzk,kzk=fk+(ξk1,)Pk+1[gk+(ξk1,wk,)kzk+1]kzk,kzkkzk+1=fk+(ξk1,zk,)Pk+1(gk+(ξk1,zk,)kzk+1),kzk+1=Tfk+(ξk1,zk,)Tgk+(ξk1,zk,)kzk+1,kzk+1, (2.7)
使用Fubini定理,可见
Tfk(ξk1,)Tgk+(ξk1,)kzk,kzk=Tnkfk(ξk1,,ξk+1)Pk+1[gk+(ξk1,,ξk+1)kzk+1(ξk+1)]ׯkzk+1(ξk+1)dσ(ξk+1)kzk,kzk=(Tfk(ξk1,)Tgk+(ξk1,))kzk+1,kzk+1kzk,kzk. (2.8)
使用(2.5)式,可得 Tgk(ξk1,)kzk(wk)=Pk+1Pk[gk(ξk1,)kzkkzk+1](wk)=Pk+1[gk(ξk1,zk,)kzk(wk)kzk+1](wk+1)=Pk+1[gk(ξk1,zk,)kzk+1](wk+1)kzk(wk). 相似于 (2.7) 和 (2.8)式,我们有
Tfk(ξk1,)Tgk(ξk1,)kzk,kzk=Tfk(ξk1,zk,)Tgk(ξk1,zk,)kzk+1,kzk+1; (2.9)
Tfk+(ξk1,)Tgk(ξk1,)kzk,kzk=Tfk+(ξk1,zk,)Tgk(ξk1,zk,)kzk+1,kzk+1. (2.10)
联合 (2.7)-(2.10)式,易见引理的结论成立.

下面的结果(参见文献[7,p38,Corollary 2])显示了一个 Lp(T) 中函数和它在单位圆盘的调和扩张的联系.

引理2.2f 是单位圆盘内的调和函数,1<p<,满足当 r1T|f(rξ)|pdσ(ξ) 是有界的. 则对几乎所有的 ξT,径向极限 f(ξ)=limr1f(rξ) 存在, f 属于 Lp(T),且 ff 的调和扩张.

引理2.3f,g1<q<Lq(Tn),如果 Tf(z1,)Tg(z1,)kz2,kz2 对变量 z1 调和,则

Tf(z1,)Tg(z1,)kz2,kz2=Tf(ξ1,)Tg(ξ1,)kz2,kz2kz1,kz1. (2.11)

一方面,取极坐标 z1=rξ1, 应用Fubini定理和Cauchy-Schwarz不等式,有 T|Tf(rξ1,)Tg(rξ1,)kz2(),kz2()|2dσ(ξ1)T 其中 c(z_{i}) 是一个仅依赖于 z_{i} 的常数.

由于 f,g \in\bigcap\limits_{1 < q < \infty} L^{q}({\Bbb T}^{n}),可见 \limsup_{r\rightarrow 1^{-}}\int_{{\Bbb T}}|\langle T_{f(r\xi_{1},\cdot)}T_{g(r\xi_{1},\cdot)}k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot), k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)\rangle |^{2}{\rm d}\sigma (\xi_{1}) < \infty.

另一方面,对几乎所有的 {\xi_{\vec{2}}} \in {\Bbb T}^{n-1},令 fg 的关于 z_{1} Fourier级数分别为 f(z_{1},{\xi_{\vec{2}}})=\sum_{-\infty}^{+\infty}\widehat{f(n,{\xi_{\vec{2}}})}z_{1}^{n},\ \ \ g(z_{1},{\xi_{\vec{2}}})=\sum_{-\infty}^{+\infty}\widehat{g(m,{\xi_{\vec{2}}})}\overline{z_{1}}^{m}. 由于\langle T_{f(z_{1},\cdot)}T_{g(z_{1},\cdot)}k_{{z_{\vec{2}}}},k_{{z_{\vec{2}}}} \rangle 关于变量 z_{1} 调和,应用引理 2.2,对 a.e. \xi_{1}\in {\Bbb T},可得 \begin{eqnarray*} &&\lim_{r\rightarrow 1^{-}}\langle T_{f(r\xi_{1},\cdot)}T_{g(r\xi_{1},\cdot)}k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle \\ &=&\lim_{r\rightarrow 1^{-}}\langle f(r\xi_{1},\cdot)P_{\vec{2}}[g(r\xi_{1},\cdot)k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)],k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)\rangle \\ &=& \lim_{r\rightarrow 1^{-}}\sum_{-\infty}^{+\infty}\sum_{-\infty}^{+\infty}\langle \widehat{f(n,\cdot)}P_{\vec{2}}[\widehat{g(m,\cdot)}k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)], k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)\rangle (r\xi_{1})^{n}(r\overline{\xi_{1}})^{m}\\ &=& \sum_{-\infty}^{+\infty}\sum_{-\infty}^{+\infty}\langle \widehat{f(n,\cdot)}P_{\vec{2}}[\widehat{g(m,\cdot)}k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)],k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)\rangle (\xi_{1})^{n}(\overline{\xi_{1}})^{m}\\ &=& \langle f(\xi_{1},\cdot)P_{\vec{2}}[g(\xi_{1},\cdot)k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)],k_{{z_{\vec{2}}}}(\cdot)\rangle \\ &=& \langle T_{f(\xi_{1},\cdot)}T_{g(\xi_{1},\cdot)}k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle . \end{eqnarray*} 再次应用引理 2.2,我们有

\begin{equation} \langle T_{f(z_{1},\cdot)}T_{g(z_{1},\cdot)k_{{z_{\vec{2}}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle =\langle \langle T_{f(\xi_{1},\cdot)}T_{g(\xi_{1},\cdot)}k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{z_{\vec{2}}} \rangle k_{z_{1}},k_{z_{1}}\rangle . \end{equation} (2.12)
引理得证.
3 定理1.1的证明

在本节我们给出主要结果的证明.

首先假设在 H^{2}({\Bbb D}^{n})T_{f}T_{g}=T_{g}T_{f}. 注意到对 z= (z_{1},z_{2},\cdots,z_{n}) \in {\Bbb D}^{n},f=f_{1+} + f_{1-}g=g_{1+} + g_{1-},由引理 2.1,有

\begin{eqnarray} &&-\langle (T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)} -T_{g_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)})k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle \nonumber\\ &=&\langle \langle (T_{f_{1-}(\xi_{1},\cdot)}T_{g_{1+}(\xi_{1}, \cdot)}-T_{g_{1-}(\xi_{1},\cdot)}T_{f_{1+}(\xi_{1}, \cdot)})k_{{z_{\vec{2}}}},k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle k_{z_{1}}, k_{z_{1}}\rangle \nonumber\\ &&+ \langle (T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1+}(z_{1},\cdot)}-T_{g_{1+}(z_{1}, \cdot)}T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)})k_{{z_{\vec{2}}}},k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle \nonumber\\ &&+ \langle (T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)} -T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)}T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)})k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle . \end{eqnarray} (3.1)

因为上式右端的每一项都关于 z_{1} 调和,如果令 u_{1}(z)=\langle [T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)} -T_{g_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle, u_{1}(z) 关于 z_{1} 调和. 使用引理 2.3,可见

\begin{equation} u_{1}(z)=\langle \langle [T_{f_{1+}(\xi_{1},\cdot)}T_{g_{1-} (\xi_{1},\cdot)}-T_{g_{1+}(\xi_{1},\cdot)}T_{f_{1-}(\xi_{1}, \cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}},k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle k_{z_{1}},k_{z_{1}}\rangle . \end{equation} (3.2)

因此,应用引理 2.1,有 \begin{eqnarray*} &&\langle (T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f})k_{z},k_{z}\rangle \\ &=&\langle \langle[T_{f_{1-}(\xi_{1},\cdot)}T_{g_{1+}(\xi_{1},\cdot)} -T_{g_{1-}(\xi_{1},\cdot)}T_{f_{1+}(\xi_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle k_{z_{1}},k_{z_{1}} \rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1+}(z_{1},\cdot)}-T_{g_{1+}(z_{1}, \cdot)}T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}},k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)}-T_{g_{1-}(z_{1}, \cdot)}T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}},k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)} -T_{g_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle \\ &=& \langle \langle [T_{f(\xi_{1},\cdot)}T_{g(\xi_{1},\cdot)} -T_{g(\xi_{1},\cdot)}T_{f(\xi_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle k_{z_{1}},k_{z_{1}}\rangle. \end{eqnarray*}1\leq k\leq n-1,令 u_{k}(z) \langle \langle [T_{f_{k+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}, z_{k},\cdot)}T_{g_{k-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)} -T_{g_{k+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}T_{f_{k-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}]k_{{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}}, k_{{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}}\rangle k_{{z_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}}}, k_{{z_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}}}\rangle. 我们将使用归纳法证明如下.

{断言}: u_{k} 关于 z_k 调和,且

\begin{equation} \langle (T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f})k_{z},k_{z}\rangle = \langle \langle [T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\cdot)} T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\cdot)} -T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\cdot)}T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}},k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle. \end{equation} (3.3)
假设上面的断言对 k (1\leq k\leq n-2) 成立. 由 引理 2.1,有 \begin{eqnarray*} &&\langle (T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f})k_{z},k_{z}\rangle \\ &=& \langle \langle [T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\cdot)} T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\cdot)} -T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\cdot)}T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}},k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle \\ &=& \langle \langle \langle [T_{f_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}}, \xi_{k+1},\cdot)}T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\xi_{k+1},\cdot)}\\ && -T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\xi_{k+1},\cdot)} T_{f_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\xi_{k+1},\cdot)}] k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{k+1}},k_{z_{k+1}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle \\ &&+ \langle \langle [T_{f_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1}, \cdot)}T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}\\ && -T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)} T_{f_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}] k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}},k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle \\ &&+ \langle \langle [T_{f_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1}, \cdot)}T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}\\ &&-T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)} T_{f_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}] k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}},k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle \\ &&+ \langle \langle [T_{f_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)} T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}\\ &&-T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}T_{f_{(k+1)-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle. \end{eqnarray*} 由于 T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}=0,得 \begin{eqnarray*} -u_{k+1}(z) &=&\langle \langle \langle [T_{f_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\xi_{k+1}, \cdot)}T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\xi_{k+1},\cdot)}\\ && -T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\xi_{k+1},\cdot)}T_{f_{(k+1)+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},\xi_{k+1},\cdot)}] k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{k+1}},k_{z_{k+1}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}},k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle \\ &&+ \langle \langle [T_{f_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)} T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}\\ && -T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}T_{f_{(k+1)+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle \\ &&+ \langle \langle [T_{f_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)} T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}\\ &&-T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}T_{f_{(k+1)-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k}},z_{k+1},\cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle. \end{eqnarray*} 由上式右端的每项都关于 z_{k+1} 调和,可见 u_{k+1}(z) 关于 z_{k+1} 调和. 因此由引理 2.3 和Fubini定理,可得 \begin{eqnarray*} &&\langle (T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f})k_{z},k_{z}\rangle \\ &=&\langle \langle [T_{f_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} -T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}T_{f_{(k+1)+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}]\\ &&\times k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}}\rangle \\ &&+ \langle \langle [T_{f_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} -T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}T_{f_{(k+1)+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}] \\ &&\times k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}}\rangle \\ &&+ \langle \langle [T_{f_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} -T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}T_{f_{(k+1)-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}] \\ &&\times k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}}\rangle\\ &&+\langle \langle [T_{f_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}, \cdot)}T_{g_{(k+1)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} -T_{g_{(k+1)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}T_{f_{(k+1)-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}]\\ &&\times k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k}}}\rangle\\ &=&\langle \langle [T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)} -T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}},\cdot)}T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}, \cdot)}] k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+2}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}},k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k+1}}}\rangle. \end{eqnarray*} 断言得证.

由于 \begin{eqnarray*} u_{k}(z) &=&\langle \langle [T_{f_{k+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k}, \cdot)}T_{g_{k-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}\\ &&-T_{g_{k+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}T_{f_{k-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}\rangle k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}}\rangle \end{eqnarray*} 关于 z_{k} 调和, 对方程两边作用Laplace算子 \triangle_{k}=\frac{\partial^{2}} {\partial z_{k}\partial{\bar z_{k}}},可见 \begin{eqnarray*} 0 &=&\langle \triangle_{k}\{\langle [T_{f_{k+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}, z_{k},\cdot)}T_{g_{k-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}\\ &&-T_{g_{k+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}T_{f_{k-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}\rangle\} k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}}\rangle. \end{eqnarray*} 由于Berezin变换是一对一的(参见文献[13,Proposition 6.2]), 对于几乎所有的 \xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}\in {\Bbb T}^{k-1} ,有 \triangle_{k}\{\langle [T_{f_{(k)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k}, \cdot)}T_{g_{(k)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)} -T_{g_{(k)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}T_{f_{(k)-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}\rangle\}=0. 因此,对于几乎所有的 \xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}\in {\Bbb T}^{k-1} , \begin{eqnarray*} &&\widetilde{[T_{f_{(k)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)} T_{g_{(k)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}-T_{g_{(k)+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}T_{f_{(k)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}, z_{k},\cdot)}]}(z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}})\\ &=& \langle [T_{f_{(k)+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)} T_{g_{(k)-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}-T_{g_{(k)+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}},z_{k},\cdot)}T_{f_{(k)-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{k-1}}, z_{k},\cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{k+1}}}\rangle \end{eqnarray*} 关于 z_{k} 调和,条件 (a) 得证.

类似地可证条件 (b) 成立.

另一方面,设条件 (a) 和 (b) 成立. 由引理 2.1,有 \begin{eqnarray*} \langle [T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}]k_{z},k_{z}\rangle &=& \langle \langle [T_{f_{1-}(\xi_{1},\cdot)}T_{g_{1+}(\xi_{1}, \cdot)}-T_{g_{1-}(\xi_{1},\cdot)}T_{f_{1+}(\xi_{1}, \cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}},k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle k_{z_{1}},k_{z_{1}}\rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1+}(z_{1},\cdot)}-T_{g_{1+} (z_{1},\cdot)}T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}},k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)} -T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)}T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{g_{1-}(z_{1},\cdot)} -T_{g_{1+}(z_{1},\cdot)}T_{f_{1-}(z_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle . \end{eqnarray*} 由条件 (a),上式右端的后三项关于 z_1 调和,应用引理 2.3,可得

\begin{eqnarray} \langle [T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}]k_{z},k_{z}\rangle = \langle \langle [T_{f(\xi_{1},\cdot)}T_{g(\xi_{1},\cdot)} -T_{g(\xi_{1},\cdot)}T_{f(\xi_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle k_{z_{1}},k_{z_{1}}\rangle. \end{eqnarray} (3.4)
\xi_{1}\in {\Bbb T}z_{\vec{2}}\in {\Bbb D}^{n-1},令 \Phi_{z_{\vec{2}}}(\xi_{1})=\langle [T_{f(\xi_{1},\cdot)}T_{g(\xi_{1}, \cdot)}-T_{g(\xi_{1},\cdot)}T_{f(\xi_{1},\cdot)}]k_{{z_{\vec{2}}}}, k_{{z_{\vec{2}}}}\rangle.
\begin{equation} \langle [T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}]k_{z},k_{z}\rangle=\langle \Phi_{z_{\vec{2}}}k_{z_{1}},k_{z_{1}}\rangle. \end{equation} (3.5)
应用条件 (a),对几乎所有的 \xi_{1}\in {\Bbb T},有 \langle [T_{f_{2+}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{g_{2-}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}-T_{g_{2+}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{f_{2-}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle 关于 z_{2} 调和. 因此由引理 2.3,有 \begin{eqnarray*} &&\langle [T_{f_{2+}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{g_{2-}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}-T_{g_{2+}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{f_{2-}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle \\ &=& \langle \langle [T_{f_{2+}(\xi_{1},\xi_{2},\cdot)}T_{g_{2-}(\xi_{1},\xi_{2}, \cdot)}-T_{g_{2+}(\xi_{1},\xi_{2},\cdot)}T_{f_{2-}(\xi_{1},\xi_{2}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle k_{z_{2}},k_{z_{2}}\rangle . \end{eqnarray*} 使用引理 2.1 和 2.3,对几乎所有的 \xi_{1}\in {\Bbb T},有 \begin{eqnarray*} \Phi_{z_{\vec{2}}}(\xi_{1}) &=& \langle \langle [T_{f_{2-}(\xi_{1},\xi_{2},\cdot)}T_{g_{2+}(\xi_{1},\xi_{2}, \cdot)}-T_{g_{2-}(\xi_{1},\xi_{2},\cdot)}T_{f_{2+}(\xi_{1},\xi_{2}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle k_{z_{2}},k_{z_{2}}\rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{2+}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{g_{2+}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}-T_{g_{2+}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{f_{2+}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{2-}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{g_{2-}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}-T_{g_{2-}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{f_{2-}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle \\ &&+ \langle [T_{f_{2+}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{g_{2-}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}-T_{g_{2+}(\xi_{1},z_{2},\cdot)}T_{f_{2-}(\xi_{1},z_{2}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle \\ &=& \langle \langle [T_{f(\xi_{1},\xi_{2},\cdot)}T_{g(\xi_{1},\xi_{2},\cdot)} -T_{g(\xi_{1},\xi_{2},\cdot)}T_{f(\xi_{1},\xi_{2},\cdot)}] k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle k_{z_{2}},k_{z_{2}}\rangle. \end{eqnarray*}\xi_{\scriptsize\overleftarrow{2}}\in {\Bbb T}^2z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}\in {\Bbb D}^{n-2},令 \Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{2}})= \langle [T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{2}}, \cdot)}T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{2}}, \cdot)}-T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{2}}, \cdot)}T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{2}}, \cdot)}]k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}, k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}}\rangle , \langle [T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}]k_{z},k_{z}\rangle=\langle\langle \Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}} k_{z_{2}},k_{z_{2}}\rangle k_{z_{1}}, k_{z_{1}}\rangle=\langle \Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{3}}} k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{2}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{2}}}\rangle. \xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}\in {\Bbb T}^{n-2}z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}} \in {\Bbb D}^{2},如果令 \Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}})=\langle [T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}},\cdot)} T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}},\cdot)} -T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}},\cdot)} T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}},\cdot)}] k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}},k_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}}\rangle , 重复上面的程序,可得
\begin{equation} \langle [T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}]k_{z},k_{z}\rangle=\langle \Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}} k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}}\rangle. \end{equation} (3.6)
再次使用引理 2.1 和 2.3,可得对几乎所有的 \xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}} \in {\Bbb T}^{n-1},
\begin{eqnarray} \Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}) &=& \int_{{\Bbb T}}\langle [T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)} T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}-T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, \cdot)}T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}] \nonumber\\ &&\times k_{z_{n}},k_{z_{n}}\rangle |k_{z_{n-1}}(\xi_{n-1})|^{2}{\rm d}\sigma (\xi_{n-1}). \end{eqnarray} (3.7)
易见 \langle T_{f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)} T_{g_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}k_{z_{n}},k_{z_{n}}\rangle = f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})g_{n+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n}), \langle T_{f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)} T_{g_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}k_{z_{n}},k_{z_{n}}\rangle = f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})g_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n}), \langle T_{f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}T_{g_{n-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}k_{z_{n}},k_{z_{n}}\rangle = f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})g_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n}), \langle T_{f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}T_{g_{n+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}k_{z_{n}},k_{z_{n}}\rangle = \int_{{\Bbb T}}f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\xi_{n})g_{n+} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\xi_{n})|k_{z_{n}}( \xi_{n})|^{2}{\rm d}\sigma (\xi_{n}). 注意到 f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)=f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, \cdot)+f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot), g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)=g_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, \cdot)+g_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot). 因此有
\begin{eqnarray} &&\Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}) \nonumber\\ &=&\int_{{\Bbb T}}[f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})g_{n-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})- g_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, z_{n})f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})]|k_{z_{n-1}} (\xi_{n-1})|^{2}{\rm d}\sigma (\xi_{n-1}) \nonumber\\ &&+ \int_{{\Bbb T}}\int_{{\Bbb T}}[f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, \xi_{n})g_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\xi_{n})-g_{n-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\xi_{n})f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, \xi_{n})]\nonumber\\ && \times | k_{z_{n}}(\xi_{n})|^{2} {\rm d}\sigma (\xi_{n})|k_{z_{n-1}}(\xi_{n-1})|^{2}{\rm d}\sigma (\xi_{n-1}). \end{eqnarray} (3.8)
由条件 (b), \langle [T_{f_{n+}( \cdot,z_{n})}T_{g_{n-}( \cdot,z_{n})}-T_{g_{n+} ( \cdot,z_{n})}T_{f_{n-}( \cdot,z_{n})}]k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}}\rangle 关于 z_{n} 调和. 因此使用 (3.5) 式中同样的讨论,可得 \begin{eqnarray*} &&\langle [T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}]k_{z},k_{z}\rangle \\ &=&\langle \langle [T_{f(\cdot,\xi_{n})}T_{g(\cdot,\xi_{n})} -T_{g(\cdot,\xi_{n})}T_{f(\cdot,\xi_{n})}]k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}}\rangle k_{z_{n}},k_{z_{n}}\rangle \\ &=&\int_{{\Bbb T}}\langle [T_{f(\cdot,\xi_{n})}T_{g(\cdot,\xi_{n})} -T_{g(\cdot,\xi_{n})}T_{f(\cdot,\xi_{n})}]k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}}\rangle |k_{z_{n}}(\xi_{n})|^{2}{\rm d}\sigma (\xi_{n}). \end{eqnarray*} 因此有 \langle [T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}]k_{z},k_{z}\rangle 关于 z_{n} 调和. 在 (3.6)式 两端作用Laplace算子 \triangle_{n}=\frac{\partial^{2}} {\partial z_{n}\partial{\bar z_{n}}},有 0=\triangle_{n}\langle \Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}} k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}}\rangle =\langle \triangle_{n}(\Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}}) k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}}, k_{z_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}}\rangle. 由于Berezin变换是一对一的,\Phi_{z_{\scriptsize\overrightarrow{n-1}}} 关于 z_{n} 调和. 对几乎所有的 \xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}\in {\Bbb T}^{n-2},由于 (3.8) 式 右端的第二项是一个可积函数的Poisson积分,故关于 z_{n} 调和. 因此对几乎所有的 \xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}\in {\Bbb T}^{n-2}, \int_{{\Bbb T}}[f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, z_{n})g_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})- g_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, z_{n})f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})]|k_{z_{n-1}} (\xi_{n-1})|^{2}{\rm d}\sigma (\xi_{n-1}) 也关于 z_{n} 调和.

对上面函数使用Laplace算子 \triangle_{n}=\frac{\partial^{2}} {\partial z_{n}\partial {\bar z_{n}}},由积分号下求导公式,可得对几乎所有的 \xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}}\in {\Bbb T}^{n-2}, \int_{{\Bbb T}}\triangle_{n}[f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})g_{n-} (\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})- g_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, z_{n})f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})]|k_{z_{n-1}} (\xi_{n-1})|^{2}{\rm d}\sigma (\xi_{n-1}) =0. 由于Berezin变换是一对一的,故对几乎所有的 \xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}\in {\Bbb T}^{n-1}, f_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})g_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, z_{n})- g_{n+}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n})f_{n-}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},z_{n}) 关于 z_{n} 调和.

应用文献 [6] 中的定理2.2,可得对几乎所有的 \xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}\in {\Bbb T}^{n-1}, T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, \cdot)} =T_{g(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}},\cdot)}T_{f(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-1}}, \cdot)} 在Hardy空间 H^2({\Bbb D}) 上成立. 因此由 (3.7)式 可得 \Phi_{z_{\scriptsize \overleftarrow{n-1}}}(\xi_{\scriptsize\overleftarrow{n-2}})=0. 使用 (3.6)式,有 \langle [T_{f}T_{g}-T_{g}T_{f}]k_{z},k_{z}\rangle=0. 因此在 H^2({\Bbb D}^{n}) T_{f}T_{g}=T_{g}T_{f}. 定理得证.

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多圆盘上Hardy空间上的Berezin变换和Toeplitz算子的交换性
于涛, 庄春明