Tam Metin
Tam Metin
Tam Metin
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
T.C.<br />
BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ<br />
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ<br />
MATEMATİK ANABİLİM DALI<br />
EKSTREMAL POLİNOMLARIN<br />
KOMPLEKS DÜZLEMDE YAKLAŞIM ÖZELLİKLERİ<br />
DOKTORA TEZİ<br />
Burçin OKTAY<br />
Balıkesir, Mayıs - 2007
“Bu çalışma Balıkesir Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel<br />
Araştırma Projeleri Birimi tarafından BAP 2006/39 Kodlu Proje İle<br />
desteklenmiştir. Teşekkür ederiz.”
ÖZET<br />
EKSTREMAL POLİNOMLARIN KOMPLEKS DÜZLEMDE<br />
YAKLAŞIM ÖZELLİKLERİ<br />
Burçin OKTAY<br />
Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü<br />
Matematik Anabilim Dalı<br />
(Doktora Tezi / Tez Danışmanı: Prof. Dr. Daniyal M. İSRAFİLOV)<br />
Balıkesir, 2007<br />
Giriş ve sonuç bölümleri dışında bu tez esas olarak dört bölümden<br />
oluşmaktadır.<br />
2. Bölümde, kompleks düzlemde yaklaşım problemlerinin incelendiği bazı<br />
bölge ve eğri sınıfları tanıtıldı. Daha sonra gereken analitik fonksiyon uzayları<br />
tanımlanarak bu uzayların önemli özellikleri incelendi. Bölümün son kısmında,<br />
pratikteki öneminden tezin giriş bölümünde söz edilen ve çalışmamızda yaklaşılan<br />
fonksiyon konumundaki konform dönüşüm ve bu dönüşümün bir genelleşmesi olan<br />
kvazikonform dönüşüm tanıtıldı.<br />
3. Bölümde, bir bölgede analitik olan ve bazı ek koşulları sağlayan<br />
fonksiyonlar sınıfında bir ekstremal problem ve bu problemin çözümü verildi. Daha<br />
sonra benzer probleme belirli ek koşulları sağlayan polinomlar sınıfında bakılarak bu<br />
problemin çözümü olan Bieberbach polinomları tanıtıldı ve özellikleri incelendi.<br />
4. bölümün ilk kısmında Dini-düzgün bölgelerin bir alt sınıfı tanımlanarak bu<br />
sınıftan olan bölgelerde Bieberbach polinomları ile konform dönüşüme yaklaşım<br />
problemleri incelendi. Bölümün ikinci kısmında ise aynı sınıftan olan bölgelerde<br />
genelleşmiş Bieberbach polinomları ile, konform dönüşüm yardımıyla ifade edilen<br />
özel bir fonksiyona yaklaşım problemleri araştırıldı.<br />
5. bölümde konform dönüşüm yardımıyla ifade edilen özel fonksiyona sınırlı<br />
rotasyonlu düzgün bölgelerde, genelleşmiş Bieberbach polinomları ile yaklaşımın<br />
hızı değerlendirildi.<br />
ANAHTAR SÖZCÜKLER: Dini- düzgün bölge, Sınırlı rotasyonlu bölge, Riemann<br />
konform dönüşümü, Bieberbach polinomları, Genelleşmiş Bieberbach polinomları<br />
ii
ABSTRACT<br />
THE APPROXIMATION PROPERTIES OF THE EXTREMAL<br />
POLYNOMIALS IN THE COMPLEX PLANE<br />
Burçin OKTAY<br />
Balikesir University, Institue of Science,<br />
Department of Mathematics<br />
(PhD. Thesis / Supervisor: Professor Daniyal M. ISRAFILOV<br />
Balikesir- Turkey, 2007<br />
Except the introduction and the conclusion chapters, the thesis consists of<br />
four chapters.<br />
In Chapter 2, the classes of some domains and curves, where the<br />
approximation problems in the complex plane were investigated, were introduced.<br />
Then the required analytic function spaces were given and the important properties<br />
of these spaces were investigated. In the final part of the chapter, the conformal<br />
mapping whose importance in practice was emphasized at the introduction and<br />
which was in the position of approximated function in our work, and the<br />
quasiconformal mapping that was the generalization of the conformal mapping were<br />
introduced.<br />
In Chapter 3, an extremal problem and its solution in the class of the analytic<br />
functions with some additional conditions were given. Then the similar problem was<br />
considered in the class of the polynomials satisfying the same additional conditions.<br />
As a solution of this problem, the Bieberbach polynomials were introduced and their<br />
properties were investigated.<br />
In the first part of Chapter 4, a subclass of Dini-smooth domains was defined<br />
and the approximaton problems to the conformal mapping by the Bieberbach<br />
polynomials on these domains were investigated. In the second part of this chapter,<br />
on these domains, the approximation problems by the generalized Bieberbach<br />
polynomials to the special function, expressed by conformal mapping were<br />
investigated.<br />
In Chapter 5, the rate of approximation by the generalized Bieberbach<br />
polynomials to the special function mentioned above on the smooth domains with<br />
bounded boundary rotation was studied.<br />
KEY WORDS: Dini-smooth domain, Smooth domain bounded boundary rotation,<br />
Riemann conformal mapping, Bieberbach polynomials, Generalized Bieberbach<br />
polynomials.<br />
iii
İÇİNDEKİLER<br />
ÖZET, ANAHTAR SÖZCÜKLER ii<br />
ABSTRACT, KEY WORDS iii<br />
İÇİNDEKİLER iv<br />
SEMBOL LİSTESİ v<br />
ÖNSÖZ vi<br />
1. GİRİŞ 1<br />
2. ÖN BİLGİLER 3<br />
2.1 Kompleks düzlemde bazı önemli eğri ve bölge sınıfları 3<br />
2.2 Analitik fonksiyon uzayları 7<br />
2.3 Konform Dönüşümler 11<br />
2.4 Kvazikonform Dönüşümler 12<br />
3. GEOMETRİK FONKSİYONLAR TEORİSİNİN BAZI EKSTREMAL 13<br />
PROBLEMLERİ<br />
3.1 Ekstremal Problemler 13<br />
3.2 Ekstremal Polinomlar 14<br />
4. BIEBERBACH VE GENELLEŞMİŞ BIEBERBACH POLİNOMLARININ 18<br />
DINI-DÜZGÜN BÖLGELERDE YAKLAŞIM ÖZELLİKLERİ<br />
4.1 Bieberbach polinomlarının Dini-düzgün bölgelerde yaklaşım özellikleri 18<br />
4.1.1 Yardımcı Sonuçlar 19<br />
4.1.2 Ana Sonuçlar 23<br />
4.2 Genelleşmiş Bieberbach polinomlarının Dini-düzgün bölgelerde<br />
yaklaşım özellikleri 25<br />
4.2.1 Yardımcı Sonuçlar 25<br />
4.2.2 Ana Sonuçlar 27<br />
5. GENELLEŞMİŞ BIEBERBACH POLİNOMLARININ DÜZGÜN SINIRLI 31<br />
ROTASYONLU BÖLGELERDE YAKLAŞIM ÖZELLİKLERİ<br />
5.1 Yardımcı Sonuçlar 31<br />
5.2 Ana Sonuçlar 40<br />
6. SONUÇ 44<br />
KAYNAKLAR 45<br />
iv<br />
sayfa
SEMBOL LİSTESİ<br />
Simge Tanımı Sayfa<br />
C Kompleks düzlem 3<br />
ω ( δ)<br />
Süreklilik modülü 4<br />
θ () t Teğet yön açısı 5<br />
( g, δ)<br />
ω p g’nin p. dereceden integral süreklilik modülü 7<br />
L ( L)<br />
p<br />
E ( G)<br />
p<br />
L ( L, ω)<br />
p<br />
E ( G, ω)<br />
p<br />
E o<br />
ε n( f ) p L ( G)<br />
p<br />
n<br />
( f, ω)<br />
p<br />
Lebesque uzayı 7<br />
Smirnov uzayı 7<br />
ω ağırlıklı Lebesgue uzayı 9<br />
ω ağırlıklı Smirnov uzayı 9<br />
uzaylarında en iyi yaklaşım sayısı 10<br />
E ( G, ω<br />
p ) uzayında en iyi yaklaşım sayısı 10<br />
D Birim disk 11<br />
T Birim diskin sınırı 11<br />
−<br />
G Bölge kapanışının tümleyeni 11<br />
−<br />
D Disk kapanışının tümleyeni 11<br />
( z,<br />
ζ )<br />
K Bergman çekirdek fonksiyonu 13<br />
π n (z) Bieberbach polinomları 14<br />
π n, p (z) Genelleşmiş Bieberbach polinomları 14<br />
Pj ( z)<br />
Bölgenin ortogonal polinomları 14<br />
v
ÖNSÖZ<br />
Bilgi ve tecrübelerini benimle her zaman paylaşan, bana bilimsel<br />
düşünebilmeyi kazandıran ve bu zor yolda beni yalnız bırakmayan değerli<br />
danışmanım Prof. Dr. Daniyal M. İSRAFİLOV’a sonsuz teşekkürlerimi sunarım.<br />
Hayatımın her aşamasında olduğu gibi tez aşamamda da bana destek olan<br />
aileme de çok teşekkürler.<br />
“Balıkesir, 2007 Burçin OKTAY”<br />
vi
1. GİRİŞ<br />
Konform dönüşümler, uygulamalı matematiğin ve mekaniğin pek çok<br />
alanlarında önemli rol oynar. Fakat bu dönüşümlerin analitik ifadelerinin bulunması<br />
oldukça güçtür. Sadece bazı özel bölgelerin konform dönüşümlerinin açık ifadeleri<br />
bilinmektedir. Örneğin, bir çokgenin birim diske konform dönüşümü Schwarz-<br />
Christoffell formülleri ile ifade edilir. Genel durumda konform dönüşümlerin<br />
ifadelerini bulmak oldukça güç olduğundan ifadeleri kolaylıkla bulunabilen veriler<br />
yardımıyla bu dönüşümlere yaklaşım problemi ortaya çıkmıştır.<br />
Bieberbach polinomlarının konform dönüşümlerin pratik olarak<br />
bulunmasında kullanılabilirliği ilk defa Bieberbach tarafından gözlenmiştir.<br />
Bilindiği gibi, kompleks düzlemde bir bölge verildiğinde bu bölgede ortogonal olan<br />
cebirsel polinomlar sistemi Gram-Schmidt yöntemi kullanılarak bulunmaktadır.<br />
Bieberbach polinomları ise bu ortogonal polinomlar yardımı ile ifade<br />
edilebildiklerinden bir bölge verildiğinde bu bölgenin Bieberbach polinomlarının<br />
bulunması her zaman çözülmesi mümkün olan bir matematiksel hesaplama<br />
problemidir. Böylece, Bieberbach polinomlarının bir bölgede konform dönüşüme<br />
yakınsaklığını bilerek bu konform dönüşümü de yaklaşık olarak bulmak mümkündür.<br />
Bergman uzaylarında polinomlarla yaklaşımın mümkünlüğü ile ilgili Markushevich -<br />
Farrel teoreminin bir sonucuna göre Caratheodory bölgelerinin kompakt<br />
altkümelerinde Bieberbach polinomlarının konform dönüşüme düzgün yakınsaklığı<br />
bilinmektedir. M. V. Keldych ilk defa kapalı bölgelerde Bieberbach polinomlarının<br />
konform dönüşüme düzgün yakınsaklık problemlerini incelemiş, bölge sınırının<br />
sınırlı eğriliğe sahip bir eğri olduğu durumda yakınsamanın kapanışta da düzgün<br />
olduğunu ispatlamış ve özel halde Bieberbach polinomlarının konform dönüşüme<br />
kapanışta yakınsamadığı bölge örneği vermiştir. Böylece Bieberbach polinomlarının<br />
kapanışta yakınsaklığı probleminin bölge sınırının geometrik yapısı ile bağlantılı<br />
olduğu görülmüştür.<br />
1
Daha sonra S. N. Mergelyan [34], Wu Xue-Mou [45], P. K. Suetin [41, 42], I. B.<br />
Simonenko [39], V. Kulikov [30], V. V. Andrievskii [6,7,8], D. Gaier [13-17], D. M.<br />
İsrafilov [19-27], I. Pritsker [36] ve diğer matematikçilerin yapmış olduğu<br />
çalışmalarda yaklaşım hızının, bölge sınırının düzgünlük parametreleri ile doğru<br />
orantılı olduğu sonucuna varılmıştır. Daha düzgün özelliğe sahip bölgelerde<br />
Bieberbach polinomlarının bölgenin kapanışında konform dönüşüme yaklaşımının<br />
daha hızlı olduğu gözetlenmiştir. Bieberbach polinomlarının yaklaşım özellikleri ile<br />
ilgili araştırmalar daha sonra genelleşmiş Bieberbach polinomları durumunda da ilgi<br />
odağı olmuştur.<br />
Bu tezde uygulamalı matematik ve mekanik problemlerinin çözümünde çok<br />
kullanılan ve Lyapunov eğrileri olarak adlandırılan eğriler sınıfının bir genelleşmesi<br />
tanımlanmış, bu eğrilerle sınırlı kapalı bölgelerde Bieberbach ve genelleşmiş<br />
Bieberbach polinomlarının yaklaşım özellikleri incelenmiş, bu polinomların konform<br />
dönüşüme ve konform dönüşüm yardımı ile ifade edilen özel fonksiyonlara yaklaşım<br />
hızı bölge sınırının geometrik özelliklerine göre değerlendirilmiştir. Bunun dışında<br />
genelleşmiş Bieberbach polinomlarının sınırlı rotasyonlu düzgün bölgelerin<br />
kapanışında yaklaşım özelliklerini incelenerek uygun yaklaşım hızı bulunmuştur.<br />
2
2. ÖN BİLGİLER<br />
2.1 Kompleks Düzlemde Bazı Önemli Eğri ve Bölge Sınıfları<br />
C ile kompleks düzlemi göstereceğiz.<br />
2.1.1 Tanım. Kompleks düzlemde birim çemberin homeomorfik bir dönüşüm<br />
altındaki görüntüsüne Jordan eğrisi denir [28, s.1].<br />
2.1.2 Tanım. γ : z()(<br />
t a t ≤ b)<br />
P := ( , t , t , .... , t ) :<br />
≤ kompleks düzlemde bir eğri ve<br />
{ a = t < t < ... < t − < t = b}<br />
, [ b]<br />
t0 1 2 n<br />
0 1<br />
n 1 n<br />
bölüntüsü olsun. Eğer<br />
sup ν<br />
n<br />
∑<br />
= 1<br />
z<br />
( t ) − z(<br />
t ) < ∞<br />
ν<br />
ν −1<br />
a, kapalı aralığının bir<br />
ise γ eğrisine sonlu uzunluklu eğri denir. Burada supremum P kümesi üzerinden<br />
alınır [32, s. 246].<br />
2.1.3 Tanım. Bir L eğrisinin γ ( τ ) ( 0 τ ≤ 2π<br />
)<br />
( τ )<br />
≤ parametrik gösterimi için<br />
γ ' ' fonksiyonu sınırlı ise L eğrisine sınırlı eğrilikli eğri denir [41].<br />
2.1.4 Tanım. L bir Jordan eğrisi olsun. Eğer z1 , z2<br />
∈ L,<br />
z1<br />
≠ z2<br />
koşullarını<br />
sağlayan bütün noktalar çifti için<br />
d<br />
[ ( z1,<br />
z2<br />
) ] : = max t1<br />
− t2<br />
γ ≤ c z1<br />
− z2<br />
t1,<br />
t2∈γ<br />
olacak şekilde bir c sabiti bulunabilirse L eğrisine kvazikonform eğri denir. Burada<br />
( z , )<br />
olanıdır.<br />
, z ve z noktalarının L eğrisini bölmüş olduğu yaylardan çapı küçük<br />
γ 1 z 2 1 2<br />
3
Kvazikonform eğriler sınıfı oldukça geniştir ve özel halde sonlu uzunluklu olmayan<br />
bazı eğrileri de içerebilir. Fakat sivri açıya sahip olan bir eğri kvazikonform değildir<br />
[31, s.100].<br />
2.1.5 Tanım. γ , sonlu uzunluklu bir Jordan eğrisi ve<br />
olsun. Eğer<br />
( z, r)<br />
: = { t ∈ γ : z − t r}<br />
D <<br />
sup<br />
z∈γ<br />
D<br />
( z,<br />
r)<br />
∩ γ ≤ cr<br />
olacak şekilde r’den bağımsız bir c sabiti bulunabilirseγ eğrisine Regüler eğri veya<br />
Carleson eğrisi denir. Burada ⋅ , ( z, r)<br />
γ<br />
s.2].<br />
γ<br />
2.1.6 Tanım. L Jordan eğrisi, ' ( τ)<br />
()( τ 0 ≤ τ ≤ 2π)<br />
D ∩ kümesinin Lebesgue ölçümüdür. [28,<br />
γ sürekli ve ≠ 0 olacak şekilde bir<br />
, parametrizasyonuna sahipse bu eğriye düzgün eğri denir.<br />
Diğer bir deyişle düzgün eğri, sürekli değişen teğete sahip olan eğriye denir [35,<br />
s.43].<br />
2.1.7 Tanım. f, bir A ⊂ C bağlantılı kümesinde düzgün sürekli bir fonksiyon<br />
olsun. f’nin süreklilik modülü<br />
( δ)<br />
≡ ω(<br />
δ, f, A)<br />
: = sup f ( ⋅)<br />
− f ( ⋅ h)<br />
A<br />
ω +<br />
h ≤δ<br />
{ ( t ) − f ( t ) : t , t ∈ A, t − t ≤ δ}<br />
δ ∈ ( 0, π]<br />
= sup<br />
,<br />
biçiminde tanımlanır [35, s.46].<br />
f 1 2 1 2<br />
1 2<br />
2.1.8 Tanım. ω ( h, t)<br />
, bir h fonksiyonunun süreklilik modülü olmak üzere<br />
π<br />
∫<br />
0<br />
ω<br />
( h,<br />
t)<br />
t<br />
dt < ∞<br />
koşulu sağlanıyorsa h fonksiyonuna Dini-sürekli fonksiyon denir [35, s.46].<br />
2.1.9 Tanım. Eğer bir L eğrisi, γ' ( τ)<br />
Dini sürekli ve ≠ 0 olacak şekilde<br />
( τ)<br />
, 0 ≤ τ 2π<br />
L : γ ≤<br />
4
parametrizasyonuna sahipse L’ye Dini-düzgün eğri denir [35, s.48].<br />
ψ 0<br />
, birim diskin L düzgün eğrisi ile sınırlı bölgeye konform dönüşümü olsun.<br />
Bu durumda L eğrisinin<br />
yazılabilir. ( t)<br />
it () t ψ ( )<br />
z = , 0 ≤ t ≤ 2π , konform parametrizasyonu<br />
0 e<br />
it<br />
θ ile L düzgün eğrisine ( ) ( ) ψ t<br />
z = noktasında çizilen teğetin x<br />
0 e<br />
ekseninin pozitif yönü ile oluşturduğu açıyı gösterelim.<br />
Şimdi yeni bir eğriler sınıfı tanımlayalım.<br />
2.1.10 Tanım. α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
sayıları verildiğinde δ dan bağımsız bir c<br />
sabiti için<br />
ω<br />
4<br />
δ<br />
α β<br />
( θ,<br />
δ ) ≤ c δ ln , δ ∈ ( 0,<br />
π ]<br />
koşulu sağlanıyorsa L eğrisi B ( α, β)<br />
sınıfındandır denir.<br />
Bu tanıma göre, < α < α ≤ 1 olduğunda<br />
0 1 2<br />
ve 0 β < β < ∞ olduğunda<br />
≤ 1 2<br />
bağıntıları geçerlidir.<br />
B ( α , β)<br />
⊃<br />
2.1.11 Tanım. , t ∈ [ 0, 2π]<br />
t1 2<br />
1 B ( α 2 , β)<br />
, β ∈ [ 0 , ∞)<br />
B ( β ) ⊂<br />
α 1<br />
∀ için<br />
θ<br />
, B ( β )<br />
α, , α ∈ ( 0, 1]<br />
α<br />
( t ) − θ(<br />
t ) ≤ c t − t , α ∈ ( 0, 1)<br />
1<br />
2<br />
olacak şekilde bir c sabiti bulunabilirse L eğrisine Lyapunov eğrisi denir [41].<br />
B ( α, β ) sınıfının tanımından kolaylıkla görülebilir ki B ( α, 0 )( 0 < α < 1)<br />
sınıfı Lyapunov eğrileri sınıfı ile çakışır. Üstelik B ( α, β)<br />
, α ∈ ( 0 , 1]<br />
, β ∈ [ 0,<br />
∞)<br />
sınıfı, Dini-düzgün eğrilerin bir alt sınıfıdır. Gerçekten:<br />
L ∈ B ( α, β),<br />
α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
aldığımızda tanım gereği<br />
c<br />
∫<br />
0<br />
ω<br />
( θ,<br />
t)<br />
t<br />
1<br />
2<br />
2<br />
4<br />
ln dt < ∞<br />
t<br />
olduğundan [42, s.139] deki teorem 2 kullanılarak<br />
5
c<br />
' dt ( ψ , t)<br />
< ∞<br />
∫ ω 0<br />
t<br />
elde edilir. Böylece L ‘nin Dini-düzgün eğri olduğu görülür.<br />
1].<br />
0<br />
2.1.12 Tanım. Kompleks düzlemde bağlantılı ve açık kümeye bölge denir [35 s.<br />
2.1.13 Tanım. G basit bağlantılı bir bölge, G∞ ise CG<br />
nin sonsuz noktasını<br />
içeren bileşeni olsun. Eğer G ve G aynı sınıra sahipseler, G bölgesine<br />
Caratheodory bölgesi denir [13, s.17].<br />
∞<br />
Her Jordan bölgesi bir Caratheodory bölgesidir, fakat bazı basit bölgeler bile<br />
Caratheodory bölgesi olamayabilir. Örneğin yarıçapı çıkarılmış bir disk<br />
Caratheodory bölgesi değildir. Caratheodory bölgeleri polinom yaklaşımı özelliğine<br />
sahiptirler [13, s.17]: f, G de analitik ve<br />
1/p<br />
⎧<br />
p ⎫<br />
f p : = ( ) < ∞<br />
( ) ⎨∫∫<br />
f z dσ<br />
L G<br />
z ⎬ ,<br />
⎩ G ⎭<br />
p ≥ 1<br />
ise ∀ ε > 0 için − P < ε ( ) olacak biçimde bir P cebirsel polinomu vardır.<br />
f L<br />
p<br />
G<br />
2.1.14 Tanım. G, sonlu uzunluklu L eğrisiyle sınırlı bir bölge olsun. Eğer<br />
L eğrisi ∀ζ ∈ L noktasının bir komşuluğunda tanımlı yerel koordinat sisteminde<br />
koşulunu sağlayan y ϕ(<br />
x)<br />
ϕ<br />
( x) − ϕ(<br />
x')<br />
≤ c x − x' , x, x'∈<br />
I<br />
= fonksiyonu yardımıyla ifade edilebilirse G bölgesine<br />
Lipschitz bölgesi denir. Burada I yerel koordinat sisteminde x değişkeninin ait<br />
olduğu bir aralıktır [12].<br />
2.1.15 Tanım. Eğer bir G bölgesinin θ ( t)<br />
teğet yön açısı sınırlı varyasyonlu ise,<br />
diğer bir deyişle,<br />
2π<br />
n<br />
∫ dθ<br />
0<br />
=<br />
() t θ ( t ) −θ<br />
( t ) < ∞<br />
= sup∑ tν<br />
ν 1<br />
koşulu bütün t < t < ... < t = 2π<br />
bölüntüleri için sağlanıyorsa G’ye sınırlı<br />
0 = 0 1<br />
n<br />
rotasyonlu bölge denir [35, s:63].<br />
6<br />
ν<br />
ν −1
2.1.16 Tanım. θ () t teğet yön açısı sınırlı varyasyonlu olup bütün sıçramaların<br />
modülleri π den daha küçük olan bölgelere Radon bölgeleri denir [12].<br />
Eğer θ ( t)<br />
teğet yön açısı sınırlı varyasyonlu ve bazı sıçramaların modülleri<br />
π ye eşitse G bölgesi sınırlı rotasyonlu bölgedir.<br />
Her konveks bölge Radon bölgesidir. Sivri açısı olmayan parçalı düzgün<br />
bölgeler Radon bölgeleri sınıfındandır ve bütün Radon bölgeleri Lipschitz<br />
bölgeleridir. Her Lipschitz bölgesi de Carleson bölgeleri sınıfındandır.<br />
p p<br />
2.1.17 Tanım. g ∈ L = L ( 0,<br />
2π<br />
), 1 ≤ p < ∞,<br />
için<br />
ω<br />
p<br />
2π ⎧<br />
= ⎨∫<br />
0<<br />
h≤δ⎩<br />
0<br />
( g, δ)<br />
: sup g(<br />
x + t)<br />
− g(<br />
x)<br />
p<br />
⎫<br />
dx⎬<br />
⎭<br />
fonksiyonuna g’nin p. dereceden integral süreklilik modülü denir [9, s.44].<br />
p<br />
2.1.18 Tanım. Eğer g ∈ L için<br />
pg,t Ot , 0 ≤ 1,<br />
p<br />
koşulu sağlanırsa g fonksiyonu Λ sınıfındandır denir [10, s.71].<br />
2.2 Analitik Fonksiyon Uzayları<br />
α<br />
2.2.1 Tanım. G sonlu uzunluklu bir L Jordan eğrisiyle sınırlı bölge ve 1 ≤ p < ∞<br />
olsun. L’de Lebesgue ölçülebilir ve<br />
p<br />
f nin yay uzunluğuna göre Lebesgue<br />
integrallenebilir olduğu kompleks değerli f fonksiyonların kümesine Lebesgue uzayı<br />
( )<br />
denir ve L L ile gösterilir [9, s.18].<br />
p<br />
2.2.2 Tanım. G sonlu uzunluklu L Jordan eğrisiyle sınırlı bir bölge ve f, G<br />
bölgesinde analitik bir fonksiyon olsun.<br />
7<br />
1/p
Eğer<br />
p<br />
( z)<br />
dz ≤ M<br />
∫ f<br />
, 1 ≤ p < ∞<br />
Ln<br />
olacak şekilde G içinde G’nin kompakt altkümelerini sınırlayan ve L eğrisine<br />
L<br />
∞<br />
n n=1<br />
yaklaşan { } sonlu uzunluklu Jordan eğrileri dizisi varsa f fonksiyonu Smirnov<br />
uzayındandır denir. Smirnov uzayı<br />
( G)<br />
E ( G)<br />
p<br />
ile gösterilir [10 s, 169].<br />
p<br />
∀ f ∈ E fonksiyonu L üzerinde hemen her yerde açısal limite sahiptir ve eğer f<br />
p<br />
nin açısal limiti için aynı notasyonu kullanırsak f L ( L)<br />
L ( ) p E ( G)<br />
p<br />
2.2.3 Uyarı. L ve<br />
f<br />
p<br />
E<br />
normuna göre Banach uzayıdırlar.<br />
L ( G)<br />
p<br />
∈ dir.<br />
uzayları p ≥ 1olduğunda<br />
⎛<br />
=<br />
⎜∫<br />
⎝ L<br />
f ( ) p : = ⎜ f ( z)<br />
G L ( L)<br />
p<br />
⎞<br />
dz ⎟<br />
⎠<br />
’deki bir fonksiyonun G’nin bir noktasındaki değerini üstten L<br />
p ( G)<br />
normu ile değerlendiren aşağıdaki Lemmayı ileride, ana sonuçlarımızın ispatlarında<br />
sıkça kullanacağız.<br />
∈ ve : min z − z ise<br />
p<br />
2.2.4 Lemma. Eğer L ( G)<br />
( p ≥ 1)<br />
, z ∈ G<br />
eşitsizliği sağlanır.<br />
f 0<br />
0<br />
L<br />
p ( G )<br />
1<br />
2<br />
z<br />
( ) p π d<br />
0<br />
1<br />
p<br />
d z = 0<br />
0<br />
z∈∂G<br />
f<br />
| f(z ) | ≤ (2.1)<br />
p<br />
İspat. f ∈ L G olduğundan f fonksiyonu G bölgesinde analitiktir. Böylece f<br />
( z , r)<br />
G<br />
D 0 ⊂<br />
gereğince<br />
( )<br />
diskinin içinde ve sınırında da analitiktir. Ortalama değer teoremi<br />
2π<br />
1<br />
it<br />
f ( z0<br />
) = f ( z0<br />
re )dt<br />
2π ∫ +<br />
0<br />
8<br />
f
eşitliği yazılabilir. Yukarıdaki eşitliğin her iki yanını rdr ile çarpıp 0 dan d ’ a<br />
integrallersek<br />
veya<br />
ve buradan da<br />
elde edilir.<br />
tanımlıyoruz.<br />
f<br />
f<br />
f<br />
dz<br />
( z ) rdr = f ( z)<br />
0<br />
∫<br />
0<br />
0<br />
1<br />
2π<br />
D<br />
∫∫<br />
( z , d )<br />
z0<br />
( z ) = f ( z)<br />
0<br />
d<br />
2<br />
2<br />
1<br />
1<br />
2π<br />
D<br />
0<br />
∫∫<br />
z<br />
0<br />
( z , d )<br />
0<br />
z0<br />
( z ) = f ( z)<br />
D<br />
f 0<br />
2<br />
πd z<br />
∫∫<br />
( ) d , z<br />
0 0 z0<br />
1<br />
p<br />
d<br />
2 z<br />
πd<br />
⎟<br />
z0<br />
D(<br />
z0<br />
, dz<br />
) 0<br />
⎟<br />
⎛<br />
⎞<br />
≤<br />
⎜<br />
⎜ ∫∫ σ<br />
⎝<br />
⎠<br />
( z ) f ( z)<br />
dσ<br />
dσ<br />
dσ<br />
z<br />
1/<br />
p<br />
z<br />
z<br />
( ) q 2 1/<br />
π d<br />
0 z0<br />
≤<br />
f<br />
2 ( πd )<br />
z<br />
L<br />
p ( G )<br />
1<br />
1−<br />
q<br />
0<br />
=<br />
f<br />
L<br />
p ( G )<br />
( ) 1/p 2<br />
πd<br />
Eğer f analitik fonksiyonu G ye sürekli genişlemeye sahipse aşağıdaki normu<br />
f G<br />
{ f ( z)<br />
: z ∈ G}<br />
: = sup .<br />
2.2.5 Tanım. L, sonlu uzunluklu bir eğri olsun. Eğer ω : L → [ 0,<br />
∞]<br />
ölçülebilir<br />
−1<br />
fonksiyonu için ω ( { 0,<br />
∞}<br />
) kümesi sıfır ölçüme sahipse ω fonksiyonuna ağırlık denir<br />
[28, s.27].<br />
2.2.6 Tanım. ω , L de bir ağırlık fonksiyonu olsun.<br />
L<br />
p<br />
{ }<br />
1<br />
p 1<br />
( L, ω)<br />
: = f ∈ L ( L)<br />
: f ω ∈ L ( L)<br />
biçiminde tanımlanan uzaya ω ağırlıklı Labesgue uzayı denir [12].<br />
2.2.7 Tanım. ω , L de bir ağırlık fonksiyonu olsun.<br />
E<br />
p<br />
{ }<br />
1<br />
p<br />
( G, ω)<br />
: = f ∈ E ( G)<br />
: fω ∈ L ( L, ω)<br />
9<br />
z<br />
0<br />
z0
içiminde tanımlanan uzaya G’de analitik fonksiyonların p. mertebeden ω ağırlıklı<br />
Smirnov uzayı denir [12].<br />
2.2.8 Tanım. ω fonksiyonu L eğrisi üzerinde bir ağırlık fonksiyonu olsun. Eğer<br />
⎛<br />
⎜ 1<br />
sup sup<br />
z∈L<br />
r><br />
0 ⎜<br />
⎝<br />
r<br />
∫<br />
ω<br />
L∩D<br />
( z, r )<br />
( ζ )<br />
⎞ ⎛<br />
⎟ ⎜ 1<br />
dζ<br />
⎟ ⎜<br />
⎠ ⎝<br />
r<br />
∫<br />
L∩D<br />
( z, r )<br />
−1/<br />
( p−1)<br />
[ ω(<br />
ζ ) ]<br />
⎞<br />
dζ ⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
p−1<br />
< ∞<br />
oluyorsa ω fonksiyonu Muckennhoupt-Ap koşulu’nu sağlıyor denir [28, s.28].<br />
L üzerinde Muckenhoupt-Ap koşulunu sağlayan bütün ağırlık fonksiyonlarının<br />
kümesi Ap(L) ile gösterilir [28, s.28].<br />
2.2.9 Tanım. G ⊂ C sınırlı bir bölge, ∈<br />
p<br />
ω Ap(L), f E ( G,<br />
ω)<br />
∈ ve 1 ≤ p < ∞<br />
olsun. Pn derecesi n’yi aşmayan polinomlar sınıfı olduğunda f fonksiyonuna<br />
E ( G, ω<br />
p )<br />
( G)<br />
uzayında polinomlarla en iyi yaklaşım sayısı<br />
( )<br />
o<br />
n<br />
( f, ω)<br />
p : inf f pn<br />
L<br />
p ( L, ω<br />
E −<br />
=<br />
pn∈Pn<br />
p<br />
f ∈ L için L G uzaylarındaki en iyi yaklaşım sayısı ise<br />
p<br />
olarak tanımlanır [12].<br />
n<br />
( f ) p : inf f pn<br />
L<br />
p ( G )<br />
ε −<br />
=<br />
pn∈Pn<br />
2.2.10 Teorem. G bir Radon bölgesi veya düzgün sınırlı bölge, 1 < p < ∞,<br />
ω ∈<br />
( )<br />
1<br />
Ap(L) ve f ∈ E G olsun. Bu durumda ∀n = 1,<br />
2,...<br />
için<br />
olur [11].<br />
ε<br />
n<br />
−1/p<br />
o<br />
( f ) p cn En<br />
( f, ω)<br />
p<br />
≤ (2.2)<br />
D. M. İsrafilov tarafından [ 20 ] ispatlanan aşağıdaki lemmayı ana<br />
sonuçlarımızın ispatlarında, normların değerlendirilmesi için kullanacağız.<br />
2.2.11 Lemma. G kvazikonform eğriyle sınırlı sonlu bir bölge, z derecesi<br />
n’yi aşmayan ve z0 ∈ G noktasında ( ) 0 z pn koşulunu sağlayan bir polinom<br />
olduğunda<br />
0 =<br />
10<br />
) ,<br />
p n<br />
( )
eşitsizliği sağlanır [20].<br />
2.3 Konform Dönüşümler<br />
p<br />
n<br />
G<br />
⎧<br />
⎪<br />
'<br />
c logn<br />
p<br />
⎪<br />
n<br />
⎪ '<br />
≤ ⎨c<br />
pn<br />
,<br />
L<br />
p ( G )<br />
⎪<br />
⎪ ⎛ 2<br />
⎜ − 1<br />
⎪ ⎝ p<br />
cn<br />
⎩<br />
⎞ 2K<br />
2<br />
⎟<br />
⎠1+<br />
K<br />
2<br />
p<br />
L<br />
( G )<br />
'<br />
p<br />
n<br />
,<br />
p<br />
L<br />
( G )<br />
,<br />
p = 2<br />
p > 2<br />
1 < p < 2<br />
2.3.1 Tanım. G, C de bir bölge olmak üzere f : G →C sürekli dönüşümü<br />
verilsin. Eğer bir z ∈G<br />
noktasından geçen ve aralarında α açısı oluşturan<br />
herhangi iki düzgün γ 1 ve 2<br />
( )<br />
0<br />
γ eğrilerinin f ( γ ) ve ( γ )<br />
1<br />
f resim eğrileri de<br />
w = f z da aralarında yön ve büyüklük bakımından α açısı oluşturuyorlarsa f<br />
0<br />
0<br />
fonksiyonuna z da bir konform dönüşümdür denir. Eğer f her z ∈G<br />
noktasında<br />
0<br />
konform ise G de konformdur denir [33, s.120].<br />
2.3.2 Teorem. (Riemann Konform Dönüşüm Teoremi): G ⊂ C sınırı en az iki<br />
noktadan oluşan basit bağlantılı bir bölge ve<br />
D diskine,<br />
f ( z ) 0 ve f '( z0<br />
) > 0<br />
0 =<br />
2<br />
z ∈G<br />
olsun. Bu durumda G bölgesini<br />
koşulları altında resmeden bir tek f konform dönüşümü vardır [32, s.8].<br />
G, kompleks düzlemde sonlu uzunluklu Jordan eğrisiyle sınırlı, basit<br />
bağlantılı bir bölge ve z ∈ G olsun. Riemann konform dönüşüm teoremine göre<br />
G’yi<br />
( 0, r)<br />
Dr = D diskine dönüştüren ve<br />
koşullarını sağlayan bir tek ϕ ( z)<br />
0<br />
ϕ<br />
0<br />
w 0<br />
( z ) = , ϕ '(<br />
z ) = 1<br />
0<br />
0<br />
0 0 0<br />
= konform dönüşümü vardır.<br />
G<br />
−<br />
: = C/ G,<br />
D : = D<br />
−<br />
=<br />
ve ϕ ( z)<br />
fonksiyonunun tersini ( w)<br />
0<br />
( 0, 1)<br />
, T : = ∂D,<br />
D : C/ D<br />
ψ ile gösterelim.<br />
0<br />
11<br />
0
G<br />
−<br />
nin D<br />
−<br />
ye<br />
ϕ<br />
( ∞)<br />
( z)<br />
ϕ<br />
= ∞,<br />
lim > 0<br />
z → ∞ z<br />
koşullarını sağlayan konform dönüşümünü ϕ ile gösterelim ve ψ = ϕ<br />
−1<br />
olsun.<br />
Şimdi tezde ana sonuçların ispatlarında sıkça başvurduğumuz, konform<br />
dönüşümün türevi ile ilgili bazı değerlendirmeler vereceğiz:<br />
[18, s.].<br />
Eğer G bölgesi sonlu uzunluklu bir eğriyle sınırlı bölge ise E G dir<br />
1 '<br />
ϕ<br />
G bölgesi düzgün sınırlı bir bölge olduğunda aşağıdaki değerlendirmeler<br />
Warschawski tarafından [44] de ispatlanmıştır:<br />
Eğer<br />
2.4 Kvazikonform Dönüşümler<br />
' ' 1 1 p<br />
ϕ0 , ψ0<br />
, , ∈ L 1,<br />
' '<br />
ϕ ψ<br />
0<br />
0<br />
( L)<br />
, p ∈ ( ∞)<br />
2.4.1 Tanım. G ⊂ C bir bölge, h : G → C bir homeomorfizm ve K ≥ 1 olsun.<br />
i-) h, G bölgesinde doğrular üzerinde mutlak sürekli ve<br />
ii-)<br />
.<br />
0 ∈<br />
K −1<br />
k = olmak üzere G’de hemen her yerde h ≤ k h z z ise<br />
K + 1<br />
h dönüşümüne G üzerinde bir K-kvazikonform dönüşüm denir [3, s.24].<br />
Konform dönüşümler 1-kvazikonformdur.<br />
Daha önce kvazikonform eğrilerin geometrik tanımını vermiştik. Şimdi bu<br />
eğrilerin tanımını kvazikonform dönüşümün tanımı yardımıyla verelim.<br />
2.4.2 Tanım. C ’nin kendi üzerine K-kvazikonform bir dönüşümü altında bir<br />
çemberin görüntüsüne K-kvazikonform eğri denir [31, s.97].<br />
12<br />
( )
3. GEOMETRİK FONKSİYONLAR TEORİSİNİN BAZI<br />
EKSTREMAL PROBLEMLERİ<br />
3. 1 Ekstremal Problem<br />
Basit bağlantılı bir G bölgesinde analitik olan ve<br />
f<br />
( z ) = , f '(<br />
z ) = 1<br />
0<br />
0 0<br />
p<br />
koşullarını sağlayan fonksiyonlar sınıfında L<br />
p ( G )<br />
fonksiyonu bulunuz.<br />
[37 s.433] de ispatlanmıştır ki yukarıdaki problemin çözümü<br />
fonksiyonudur.<br />
z<br />
' ( z)<br />
: ϕ ( ζ )<br />
z0<br />
2 / p [ ] dζ<br />
, z ∈ G,<br />
p > 0<br />
f' integralini minimize eden<br />
ϕ p = ∫ 0<br />
(3.1)<br />
Özel halde p=2 durumunda ϕ2 ( z)<br />
=<br />
0<br />
( z)<br />
ϕ olur.<br />
Basit bağlantılı bir G bölgesini birim diske dönüştüren ve<br />
~ z = 0, ~ ϕ ' z ><br />
( ) ( ) 0<br />
ϕ0 0<br />
0 0<br />
koşullarını sağlayan konform dönüşümle Bergman çekirdek fonksiyonu arasındaki<br />
bağıntılar aşağıdaki eşitlikler ile verilir.<br />
π<br />
~ ϕ0 () =<br />
K(<br />
z0<br />
, z0<br />
) ∫<br />
ν=<br />
K(<br />
ν , z )dν<br />
z 0<br />
z<br />
z0<br />
1 ~<br />
π<br />
ve ( z, z ) = ϕ ' ( z)<br />
ϕ'<br />
( z ) , z ∈ G.<br />
~<br />
K 0<br />
0 0 0<br />
Bergman çekirdek fonksiyonunun, G’nin birim diske normalleştirilmemiş F<br />
konform dönüşümü cinsinden ifadesi ise<br />
biçimindedir.<br />
( z)<br />
F'<br />
( z0<br />
)<br />
( z ) F(<br />
z)<br />
1 F'<br />
K( z,<br />
z0<br />
) = z,<br />
z0<br />
∈ G<br />
2<br />
π<br />
[ 1 − F ]<br />
0<br />
G’nin özel halde birim disk olması halinde F ( z)<br />
= z seçerek D’nin çekirdek<br />
fonksiyonu için<br />
13
ifadesini elde ederiz.<br />
K<br />
Eğer ϕ ( z)<br />
, G’nin ( 0, r)<br />
0<br />
( z, z )<br />
D diskine<br />
0<br />
=<br />
π<br />
1<br />
( ) 2<br />
1 − zz<br />
' ( ) = 0, ϕ ( z ) = 1<br />
ϕ0 z0 0 0<br />
koşullarını sağlayan konform dönüşümü ise<br />
olur.<br />
~ ϕ0<br />
ϕ 0 ( z)<br />
= ~ ϕ'<br />
0<br />
( z)<br />
1<br />
=<br />
( z ) K(<br />
z , z )<br />
3. 2 Ekstremal Polinomlar<br />
∏ n derecesi n’yi aşmayan ve<br />
0<br />
0<br />
0<br />
z<br />
∫ K<br />
ν=<br />
z0<br />
0<br />
( ν, z ) dν,<br />
z ∈ G<br />
0<br />
( z ) = 0, p ' ( z ) = 1<br />
pn o<br />
n 0<br />
koşullarını sağlayan polinomların bir sınıfı olsun.<br />
p<br />
ϕ<br />
' − p ' , p<br />
p<br />
n<br />
L<br />
p ( G)<br />
( 1 < < ∞)<br />
(3.2)<br />
integrali bu sınıfta bir tek polinomu ile minimize edilir. Bu polinoma ( G,<br />
z )<br />
çifti için n. dereceden genelleştirilmiş Bieberbach polinomu denir. p=2 durumunda<br />
elde edilen polinomları Bieberbach polinomları olarak bilinirler.<br />
polinomlarının açık ifadesi (3.2) eşitliğinde<br />
π n, p<br />
0<br />
π n<br />
n π<br />
( z z )<br />
toplamını yazmak suretiyle aşağıdaki şekilde elde edilir.<br />
( )<br />
( z , z )<br />
K , yerine onun n-1. kısmi<br />
1 z<br />
π n ( z)<br />
: =<br />
∫ K n−1<br />
( ν, z0<br />
) dν , (3.3)<br />
K<br />
ν=<br />
z<br />
n−1<br />
burada K z,<br />
z , z ortogonal polinomları yardımıyla<br />
n−<br />
1<br />
0<br />
P j<br />
biçiminde ifade edilir.<br />
( )<br />
0<br />
0<br />
K n 1 0<br />
n 1<br />
∑<br />
j 0<br />
j 0 j<br />
−<br />
−<br />
=<br />
( z z ) = P ( z ) P ( z)<br />
0<br />
, (3.4)<br />
Şimdi özel halde birim diskin Bieberbach polinomlarını bulalım.<br />
14<br />
0
Birim diskin ortogonal polinomları<br />
P<br />
j<br />
j + 1<br />
π<br />
j<br />
( z)<br />
= z , j = 0,<br />
1,<br />
2,...<br />
biçimindedir. Bu ortogonal polinomlar (3.4) de yerine yazılırsa<br />
+<br />
K n 1 0<br />
n 1<br />
∑<br />
j 0<br />
j 0 j<br />
−<br />
−<br />
=<br />
( z,<br />
z ) = P ( z ) P ( z)<br />
1<br />
2<br />
n−1<br />
j 1 j<br />
j<br />
n−1<br />
n−1<br />
z0<br />
z = + z0<br />
z + ... + z0<br />
z<br />
j=<br />
0 π π π π<br />
= ∑<br />
olduğu görülür. Burada 0<br />
eşitliğinde yerine yazarsak<br />
π<br />
n<br />
z0 = alırsak ( z, 0)<br />
z<br />
K n 1<br />
n<br />
1<br />
− = elde edilir. Bunu (3.3)<br />
π<br />
1<br />
π<br />
( z)<br />
: π K ( ν, 0)<br />
dν = π dν = z<br />
= ∫ ∫<br />
n−<br />
1<br />
ν=<br />
z0<br />
= 0<br />
z<br />
ν=<br />
z0<br />
= 0<br />
bulunur. Böylece birim diskin Bieberbach polinomları ( z)<br />
= z<br />
π olur.<br />
Tezde incelenen temel problem bir G bölgesi verildiğinde bölge sınırının<br />
geometrik özelliklerine göre<br />
ϕ<br />
p<br />
n<br />
( z)<br />
− π ( z)<br />
− π : = max ϕ p n, p<br />
n, p<br />
G<br />
yaklaşım hatasının değerlendirilmesidir. Yapılan araştırmalar göstermiştir ki, bölge<br />
sınırının düzgünlük derecesi ile orantılı olarak bu hata uygun bir hızla sıfıra yaklaşır.<br />
z∈G<br />
Farrell ve Markushevich’in sonuçlarından görüldüğü gibi eğer G bölgesi bir<br />
Caratheodory bölgesi ise<br />
ϕ<br />
'<br />
− π<br />
'<br />
→ 0 , n<br />
p<br />
n<br />
L<br />
p<br />
( G)<br />
ve böylece G’nin kompakt altkümelerinde düzgün olarak<br />
olur.<br />
π n,<br />
p<br />
( ) ⇒ ϕ ( z)<br />
( n → ∞)<br />
z p<br />
( → ∞)<br />
Gerçekten, Caratheodory bölgeleri polinom yaklaşımı özelliğine sahip olduğundan<br />
en az bir pn<br />
polinomu vardır ki<br />
15<br />
,
ϕ<br />
'<br />
− p<br />
'<br />
→ 0 n<br />
p<br />
n<br />
L<br />
p<br />
( G)<br />
( → ∞)<br />
olur. Genelleştirilmiş Bieberbach polinomlarının ekstremal özelliği gereği<br />
olduğundan ve (2.1) eşitsizliğine göre<br />
yazılabildiğinden<br />
ϕ<br />
' '<br />
− π → 0 n<br />
( z)<br />
− π ( ) ≤<br />
p<br />
' '<br />
p n, p<br />
ϕ z<br />
π<br />
'<br />
n, p<br />
n, p<br />
L<br />
p<br />
( G)<br />
ϕ<br />
'<br />
p<br />
− π<br />
'<br />
n, p<br />
2 ( πd )<br />
' ( z)<br />
⇒ ϕ ( z)<br />
p<br />
z<br />
0<br />
p<br />
L<br />
1<br />
p<br />
( → ∞)<br />
() G<br />
,<br />
( ∀z<br />
∈ G)<br />
olduğu görülür. Buradan Weierstrass teoremine göre kompakt altkümelerde<br />
düzgün yakınsaması elde edilir.<br />
( z)<br />
⇒ ϕ ( z)<br />
π n, p<br />
p<br />
Bieberbach polinomlarının G kapalı bölgesinde düzgün yakınsaması ilk<br />
olarak M. V. Keldych [29] tarafından incelenmiştir. Keldych, G’nin sınırının sınırlı<br />
eğrilikli düzgün Jordan eğrisi olması durumunda c(<br />
ε )<br />
olmak üzere∀ ε > 0 için aşağıdaki sonucu ispatlamıştır:<br />
ϕ<br />
0<br />
−<br />
c<br />
≤<br />
n<br />
π n G 1−ε<br />
c = , n den bağımsız bir sabit<br />
Daha sonra S. N. Mergelyan [34], G bölgesinin sınırı düzgün Jordan eğrisi<br />
olduğunda ∀ε > 0 için<br />
ϕ 0 − π n<br />
c<br />
≤ G 1<br />
−ε<br />
n2<br />
olacak şekilde bir c = c(<br />
ε ) >0 sabitinin olduğunu göstermiştir.<br />
Mergelyan’ın aynı bölgeler için bir konjektürü de vardır ki bu yukarıdaki<br />
1<br />
sonuçta − ε<br />
2<br />
ispatlanamamıştır.<br />
yerine 1 − ε yazılabileceğidir. Fakat bu şimdiye kadar<br />
D. M. İsrafilov, Mergelyan’ın elde ettiği sonucu yine düzgün bölgeler için<br />
aşağıdaki şekilde iyileştirmiştir:<br />
16
0<br />
− π<br />
n<br />
G<br />
⎛ lnn<br />
⎞<br />
≤ c ⎜ ⎟<br />
⎝ n ⎠<br />
Burada c, n’den bağımsız bir sabittir.<br />
ϕ<br />
1<br />
2<br />
,<br />
n ≥ 2<br />
(3.5)<br />
İsrafilov, Mergelyan’ın konjektürünün doğruluğunu bölgenin sınırlı rotasyonlu<br />
düzgün bölge olması durumunda ispatlamıştır [23].<br />
Daha sonra İsrafilov, Radon bölgelerinde Bieberbach polinomlarının<br />
yakınsaklık problemini incelemiş ve yukarıdaki iyileşmenin bu bölgelerde de geçerli<br />
olduğunu göstermiştir [24].<br />
Bir sonraki bölümde bu sonuçların genelleşmiş Bieberbach polinomları için<br />
benzerleri ispatlanacaktır.<br />
17
4. BIEBERBACH VE GENELLEŞMİŞ BIEBERBACH<br />
POLİNOMLARININ DINI-DÜZGÜN BÖLGELERDE YAKLAŞIM<br />
ÖZELLİKLERİ<br />
Bu bölümde 1. bölümde tanımlanan Dini-düzgün bölgelerin B<br />
( α, β)<br />
altsınıflarında Bieberbach ve genelleşmiş Bieberbach polinomlarının ekstremal<br />
fonksiyonlara yaklaşım problemleri incelenir ve uygun yaklaşım hızı bulunur.<br />
özellikleri<br />
4. 1 Bieberbach polinomlarının Dini-düzgün bölgelerde yaklaşım<br />
Dini-düzgün bölgelerin bilinen bir altsınıfını oluşturan Lyapunov bölgelerin<br />
de Bieberbach polinomlarının konform dönüşüme yaklaşımı ve yaklaşım hatasının<br />
değerlendirilmesi problemi ilk defa Wu [45] tarafından incelenmiştir.<br />
G, Lyapunov bölgesi olduğunda Wu [45] n den bağımsız c = c(<br />
L)<br />
> 0 için<br />
c ln n<br />
ϕ0<br />
− π n ≤ , 0 < α < 1<br />
(4.1)<br />
G 1<br />
+ α<br />
2 n<br />
eşitsizliğini ispatlamıştır. Farklı yöntemler kullanılarak Wu’nun elde etmiş olduğu<br />
yukarıdaki değerlendirme Suetin [41] ve İsrafilov [24] tarafından iyileştirilerek<br />
ϕ<br />
0<br />
− π<br />
n<br />
G<br />
c<br />
≤<br />
lnn<br />
,<br />
1<br />
+ α<br />
n 2<br />
0 < α < 1<br />
değerlendirilmesi ispatlanmıştır. Burada c, n den bağımsız bir sabittir.<br />
Bu bölümde biz Lyapunov bölgeleri sınıfından daha geniş olan B<br />
bölgeler sınıfı için (4.1) in bir genellemesini vereceğiz. Özel halde G bölgesi<br />
Lyapunov bölgesi olduğunda bulduğumuz değerlendirme (4.1) ile çakışır.<br />
( α, β)<br />
Ana teorem ve ispatını vermeden önce burada gerekecek yardımcı sonuçları ve<br />
ispatlarını vereceğiz.<br />
c c > 0 sabitler olduğunda a > 0 , b > 0 sayıları için b ≤ a ≤ c b eşitsizliğini<br />
1 , 2<br />
a ≈ b ile göstereceğiz.<br />
18<br />
c1 2
4.1.1 Yardımcı Sonuçlar<br />
Aşağıdaki lemma, ∈<br />
L B ( β)<br />
α, olduğunda 0<br />
modülü ile ilgili bir değerlendirmeyi içermektedir.<br />
4.1.1 Lemma. ∈<br />
L B ( β)<br />
α, , α ∈ ( 0 , 1]<br />
, β ∈ [ 0,<br />
∞)<br />
ise<br />
ih<br />
ω ( ψ '0 , δ ) : = sup ψ' ( we ) − ψ' ( w)<br />
h ≤δ<br />
değerlendirmesi geçerlidir.<br />
ve<br />
0<br />
0<br />
T<br />
' ψ fonksiyonunun süreklilik<br />
⎧ α β 4<br />
⎪<br />
cδ ln ,<br />
δ<br />
≤ ⎨<br />
⎪ β+<br />
1 4<br />
δ ln ,<br />
⎪⎩<br />
δ<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
( 0,1)<br />
İspat. L Dini-düzgün eğri olduğundan [35, s.44, teorem 3.2] den<br />
eşitlikleri yazılabilir.<br />
it<br />
() t : argψ<br />
' ( e )<br />
g 0<br />
it ( e ) = θ()<br />
t<br />
'<br />
π<br />
arg ψ0<br />
− t −<br />
(4.2)<br />
2<br />
2π<br />
it<br />
i e + w⎛<br />
π ⎞<br />
log ψ'0<br />
( w)<br />
= θ()<br />
t t dt<br />
it ⎜ ⎟<br />
2π ∫<br />
− −<br />
(4.3)<br />
e − w⎝<br />
2 ⎠<br />
= olsun. (4.2) den<br />
ω ( g, δ)<br />
: = g(<br />
t + h)<br />
− g(<br />
t)<br />
( ) ( )<br />
[ ] ≤ ω θ , δ + ω t,<br />
δ<br />
olur. Bunu dikkate alırsak<br />
modülü için<br />
0<br />
sup 0,<br />
2π<br />
2<br />
h ≤δ<br />
ω<br />
*<br />
( g, δ)<br />
: =<br />
⎧ α<br />
⎪<br />
cδ<br />
ln<br />
*<br />
ω ( g,<br />
δ )≤⎨<br />
⎪ β<br />
cδ<br />
ln<br />
⎪⎩<br />
değerlendirilmesi elde edilir.<br />
sabiti için<br />
Gerçekten, eğer ∈ ( 0,<br />
1)<br />
β<br />
+ 1<br />
δ<br />
∫<br />
0<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
π ( g, t)<br />
ω(<br />
g, t)<br />
dt + δ dt<br />
ω<br />
t<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
∫<br />
δ<br />
( 0,<br />
1)<br />
;<br />
t<br />
2<br />
α<br />
≤ c δ ln<br />
β<br />
4<br />
δ<br />
(4.5)<br />
;<br />
(4.4)<br />
α ise yeterince küçük ε > 0 ve δ dan bağımsız bir c3<br />
19
α −∈<br />
β 4 α −∈<br />
β 4<br />
t ln ≤ c3δ<br />
ln , t ∈<br />
t<br />
δ<br />
olur. Diğer yandan ∀ β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
için<br />
β 4 β 4<br />
ln ≤ ln , t ∈<br />
t δ<br />
eşitsizliği yazılabilir. Böylece (4.4) bağıntısından<br />
ω<br />
*<br />
δ<br />
t<br />
α−∈<br />
4<br />
t<br />
[ δ , π )<br />
( 0,<br />
δ ]<br />
( g, δ)<br />
c<br />
dt + c δ dt<br />
∫<br />
ln<br />
≤ 2<br />
1−∈<br />
t 0<br />
δ<br />
β<br />
π<br />
δ<br />
2<br />
π<br />
∫<br />
δ<br />
.<br />
α<br />
t ln<br />
α −∈<br />
β 4 ∈−1<br />
β 4 α −2<br />
α<br />
≤ c4δ ln t dt + c5δ<br />
ln t dt ≤ cδ<br />
ln<br />
δ ∫<br />
δ ∫<br />
bulunur. Eğer α = 1 ise benzer yöntemle<br />
olduğu görülür.<br />
0<br />
4<br />
t ln<br />
π<br />
t<br />
∈ β<br />
β<br />
δ<br />
*<br />
ω ( g, δ ) ≤ c6<br />
∫ dt + c7δ<br />
dt<br />
∈<br />
t ∫ t<br />
0<br />
δ<br />
δ<br />
ε β 4 −ε<br />
β<br />
≤ c8δ<br />
ln<br />
t dt c7δ<br />
ln<br />
δ ∫ − ∫<br />
0<br />
β 4<br />
β+<br />
1 4<br />
≤ c9δln<br />
+ c10δln<br />
≤ cδln<br />
δ δ<br />
L eğrisi Dini-düzgün olduğundan, 2 π periyotlu<br />
g<br />
it<br />
() t : = argψ'<br />
( e ) = θ()<br />
t<br />
0<br />
π<br />
δ<br />
ln<br />
t<br />
2<br />
4 4<br />
dln<br />
t t<br />
− t −<br />
fonksiyonu reel eksende Dini süreklidir. Bu durumda (4.2), (4.3) ve [35, s:47] deki<br />
Önerme 3.4 den, ' ( w)<br />
logψ fonksiyonunun D de sürekli genişlemeye sahip olduğu<br />
0<br />
β+<br />
1<br />
ve − w ≤ δ < 1 özelliğindeki w1 , w2<br />
∈ D noktaları için,<br />
w1 2<br />
olduğu görülür.<br />
Bu son eşitsizlikden<br />
0<br />
π<br />
2<br />
β<br />
4<br />
t<br />
4<br />
δ<br />
( w ) − logψ<br />
' ( w ) ≤ cω<br />
* ( g δ )<br />
log 0 1<br />
0 2<br />
ψ '<br />
,<br />
*<br />
( w1<br />
) − ψ'0<br />
( w2<br />
) c11<br />
( g, δ)<br />
, w w ≤ δ < 1<br />
ψ' ≤<br />
ω 1 2<br />
eşitsizliği ve sonunda (4.5) ile (4.6) birleştirilerek<br />
20<br />
4<br />
t<br />
β<br />
4<br />
δ<br />
− (4.6)
değerlendirmesi elde edilir.<br />
⎧ α<br />
⎪<br />
cδ<br />
ln<br />
ω ( ψ'0<br />
, δ)≤⎨<br />
⎪ β<br />
cδ<br />
ln<br />
⎪⎩<br />
β<br />
+ 1<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
( 0,<br />
1)<br />
G, düzgün sınırlı bir bölge ve Φ ( w ) : = ( ) ( ( w)<br />
ψ ϕ<br />
2 / p<br />
'<br />
( )<br />
fonksiyonu L T dendir. Gerçekten;<br />
p<br />
p<br />
0 ) olsun.<br />
p<br />
Φ p ( w)<br />
L<br />
p = ( ) ( we ) dw<br />
( T )<br />
ih<br />
2<br />
⎛<br />
'<br />
⎞<br />
⎜ p ∫ ϕ0<br />
o ψ⎟<br />
⎝ ⎠<br />
p<br />
2<br />
=<br />
⎛ ⎞<br />
0<br />
p ∫ ⎜ ϕ o ⎟<br />
T ⎝ ⎠ ∫<br />
L<br />
T<br />
2<br />
( ' ) ψ ( w)<br />
dw = ϕ'<br />
( z)<br />
ϕ'<br />
( z)dz<br />
Sonuncu ifadeye<br />
1<br />
+<br />
1<br />
= 1 için Hölder eşitsizliğini uygularsak<br />
p q<br />
Φ<br />
0<br />
p<br />
( ) L<br />
p ( T )<br />
p w<br />
0<br />
1/p0<br />
⎛<br />
2p ⎞ ⎛<br />
′ 0<br />
≤ c⎜<br />
| 0 (z) | | dz | ⎟ ⎜<br />
⎜ ∫ ϕ<br />
⎟ ⎜ ∫<br />
L<br />
L<br />
⎝<br />
⎠<br />
0<br />
⎝<br />
p<br />
;<br />
| ϕ′ (z) |<br />
olur. L L olduğundan yukarıdaki çarpım sonludur ve<br />
p<br />
'<br />
, '∈<br />
bulunur.<br />
q0<br />
⎞<br />
| dz | ⎟<br />
⎠<br />
Φ p ( w)<br />
ϕ ( )<br />
( ) ( ) ∞ <<br />
p<br />
Φ<br />
0 ϕ<br />
L ∈B<br />
( α, β)<br />
, α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
olsun.<br />
fonksiyonuna ( ) E ( G)<br />
p p 2 /<br />
' ∈<br />
0<br />
ih<br />
( Φ p , δ)<br />
sup Φ p ( we ) Φ p ( w)<br />
T<br />
ω −<br />
=<br />
h ≤δ<br />
p w<br />
1/q0<br />
L<br />
p<br />
T<br />
ϕ nin genelleşmiş süreklilik modülü diyeceğiz.<br />
p=2 durumunda Φ ( w)<br />
: = ( '0 oψ)<br />
( w)<br />
modülü ω ( , δ )<br />
Φ elde edilir.<br />
4.1.2 Lemma. ∈<br />
ϕ fonksiyonunun genelleştirilmiş süreklilik<br />
L B ( β)<br />
( Φ δ )<br />
ω ,<br />
değerlendirilmesi geçerlidir.<br />
α, , α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
ise<br />
⎧ α<br />
⎪<br />
cδ<br />
ln<br />
≤ ⎨<br />
⎪ β<br />
cδ<br />
ln<br />
⎪⎩<br />
β<br />
+ 1<br />
21<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
( 0,<br />
1)<br />
;
İspat. L Dini-düzgün eğri olduğundan 0 '<br />
ve G de, ψ ' ve ϕ ' fonksiyonları ise sırasıyla<br />
ψ ve 0 '<br />
−<br />
D ve<br />
ϕ fonksiyonları sırasıyla D<br />
−<br />
G de süreklidir. Ayrıca<br />
w = 1 üzerinde ψ ≈ ψ ' ≈ 1 bağıntıları, L üzerinde de ϕ ≈ ϕ'<br />
≈ 1 bağıntıları<br />
sağlanır. Böylece<br />
ϕ<br />
0<br />
' 0<br />
ih<br />
ih<br />
ih<br />
ih<br />
[ ψ(<br />
we ) ] − ϕ [ ψ(<br />
w)<br />
] ≈ ψ(<br />
we ) − ψ(<br />
w)<br />
≈ we − w = e − 1 ≈ h<br />
ve 4.1.1 lemma uygulandığında<br />
bulunur.<br />
0<br />
ih<br />
( Φ,<br />
δ)<br />
= Φ(<br />
we ) Φ(<br />
w)<br />
ω :<br />
E ( G)<br />
p<br />
h ≤δ<br />
T<br />
ih<br />
sup − = sup ' ψ ( we ) − ϕ'<br />
ψ w<br />
= sup<br />
h ≤δ<br />
h ≤δ<br />
T<br />
T<br />
' 0<br />
[ ] ( )<br />
ϕ 0<br />
0<br />
h ≤δ<br />
1<br />
1<br />
−<br />
' w<br />
[ [ ( we ) ] ] ' ( )<br />
ih<br />
ϕ ψ ψ ϕ ψ<br />
ψ 0 0<br />
0 0<br />
0<br />
[ [ ] ] T<br />
ih [ ϕ [ ψ(<br />
we ) ] ] − ψ' ψ(<br />
w)<br />
≤ csup ψ'<br />
ϕ<br />
0<br />
⎧ α<br />
⎪<br />
cδ<br />
ln<br />
≤ ⎨<br />
⎪ β<br />
cδ<br />
ln<br />
⎪⎩<br />
β<br />
+ 1<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
0<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
[ 0 [ ] ] T<br />
( 0,<br />
1)<br />
;<br />
T<br />
[ ] T<br />
de polinomlarla yaklaşımı ifade eden ve Alper [4] tarafından<br />
ispatlanan aşağıdaki teoremi ana teoremin ispatında kullanacağız.<br />
p<br />
4.1.3 Teorem. f ∈ E ( G)<br />
1 < p < ∞<br />
doğal sayısı için<br />
olacak şekilde derecesi n olan<br />
bağımsız bir sabittir.<br />
, ve L bir Dini-düzgün eğri olsun. Her n<br />
⎛<br />
1 ⎞<br />
1 ⎞<br />
f − P ( z, f ) ≤ cω~<br />
n<br />
= ( ) ( ) ⎜ f, ⎟ cω⎜<br />
f o ψ ,<br />
L<br />
⎟<br />
p L<br />
⎝ n ⎠ ⎝ n ⎠<br />
≤ ( z, f )<br />
P n polinomu vardır. Burada c, n’den<br />
22<br />
⎛
4.1.2 Ana Sonuçlar<br />
c>0 sabiti için<br />
4.1.4 Teorem. ∈<br />
değerlendirmesi geçerlidir.<br />
≤ n<br />
( )<br />
L B ( β)<br />
α, , α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
ise n’den bağımsız bir<br />
β+<br />
⎧cln<br />
⎪ α+<br />
n<br />
ϕ0 − π n ≤ G ⎨ β+<br />
⎪cln<br />
⎪⎩<br />
n<br />
İspat. z , ' fonksiyonuna<br />
1/2<br />
3/2<br />
1/2<br />
3/2<br />
qn ϕ 0<br />
L<br />
2 ( G)<br />
olan bir polinom, yani,<br />
0<br />
n<br />
,<br />
n<br />
,<br />
ϕ ' − ϕ −<br />
α ∈<br />
( 0, 1)<br />
α = 1<br />
;<br />
⋅ normunda en iyi yaklaşan ve derecesi<br />
qn L<br />
2 = inf ' P 2<br />
Pn<br />
( G ) 0 n L ( G )<br />
olsun. Burada inf derecesi ≤ n olan tüm Pn polinomları üzerinden alınır.<br />
Qn z<br />
= ∫ n<br />
z0<br />
n<br />
n<br />
n<br />
( z)<br />
: q ( t)<br />
dt,<br />
t ( z)<br />
: = Q ( z)<br />
+ [ 1−<br />
q ( z ) ]( z − z )<br />
olsun. Burada ( z ) = 0 ve t' ( z ) = 1<br />
tn 0<br />
n 0<br />
(2.2) bağıntısında özel halde<br />
ve buradan<br />
, olduğu kolaylıkla görülür.<br />
0<br />
−<br />
1<br />
p<br />
'<br />
ω : = ϕ'<br />
ve f = ϕ alınırsa p=2 için<br />
1<br />
−<br />
2 0<br />
ε n ( ϕ'0<br />
) ≤ cn E<br />
2<br />
n<br />
n L<br />
2<br />
0<br />
⎛ 1 ⎞<br />
⎜ '0<br />
, ⎟<br />
⎜<br />
ϕ<br />
' ⎟<br />
⎝ ϕ ⎠<br />
ϕ ' −t'<br />
+<br />
n<br />
= ϕ'<br />
( )<br />
( G)<br />
0 −qn<br />
− 1 qn<br />
z0<br />
( ϕ'<br />
0 ) + 1 qn<br />
( z0<br />
) 2<br />
L<br />
2 ( G )<br />
≤ ε −<br />
1<br />
− ⎛<br />
2 0 1 ⎞<br />
≤ cn E ⎜ n '0<br />
, ⎟<br />
⎜<br />
ϕ + ϕ'<br />
0 −<br />
' ⎟<br />
⎝ ϕ ⎠<br />
bulunur. Şimdi (2.1) bağıntısı p=2 için kullanılırsa<br />
ϕ'<br />
−t'<br />
0<br />
n<br />
L<br />
2 ( G )<br />
≤ cn<br />
1<br />
−<br />
2<br />
≤<br />
E<br />
0<br />
n<br />
⎛<br />
⎜<br />
ϕ'<br />
⎝<br />
2<br />
0<br />
1 ⎞<br />
, ⎟<br />
ϕ'<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎛ 0<br />
E ⎜ n ⎜<br />
ϕ'<br />
⎝<br />
2<br />
0<br />
L<br />
2 ( G )<br />
( z0<br />
) qn<br />
( z0<br />
) L<br />
2 ( G )<br />
2<br />
1<br />
−<br />
2 c14 n<br />
0<br />
23<br />
ε<br />
+<br />
n<br />
( ϕ'<br />
)<br />
d<br />
1 ⎞<br />
, ⎟<br />
ϕ'<br />
⎟<br />
⎠<br />
2<br />
0<br />
z0<br />
2<br />
0
ve buradan da π n ’in ekstremal özelliğine göre<br />
elde edilir.<br />
ϕ'<br />
−π'<br />
0<br />
L<br />
2 ( G )<br />
≤ c<br />
n<br />
1<br />
−<br />
2<br />
E<br />
0<br />
n<br />
⎛<br />
⎜<br />
ϕ'<br />
⎝<br />
0<br />
1 ⎞<br />
, ⎟<br />
ϕ'<br />
⎟<br />
⎠<br />
2. 2.11 Lemma p=2 durumunda uygulanır ve Simonenko ve<br />
Andrievskii’nin<br />
yöntemi kullanılırsa, sonuncu eşitsizlikten<br />
eşitsizliğine ulaşılır.<br />
böylece<br />
n<br />
14<br />
1<br />
⎛ ln n ⎞ 2<br />
0<br />
ϕ0 − π n ≤ c 15⎜<br />
⎟ E<br />
G<br />
n<br />
L Dini-düzgün olduğundan L<br />
⎝<br />
n<br />
⎠<br />
⎛ 1 ⎞<br />
⎜ '0<br />
, ⎟<br />
⎜<br />
ϕ<br />
' ⎟<br />
⎝ ϕ ⎠<br />
z ∈ için ' ( z)<br />
≈ 1<br />
2<br />
2<br />
ϕ bağıntısı geçerlidir ve<br />
π n<br />
1<br />
⎛ lnn<br />
⎞ 2<br />
≤ c G 15 ⎜ ⎟<br />
Pn<br />
ϕ'<br />
0 −Pn<br />
L<br />
2<br />
ϕ<br />
ϕ0 −<br />
inf<br />
⎝ n ⎠<br />
1<br />
2<br />
⎛ lnn<br />
⎞<br />
≤ c16 ⎜ ⎟ inf ϕ'<br />
0 −P<br />
n P ⎝ ⎠ n<br />
n<br />
L<br />
2 ( L)<br />
bulunur. Şimdi 4.1.2 lemma ve 4.1.3 teorem uygulandığında<br />
ϕ − π<br />
eşitsizliği ispatlanmış olur.<br />
olur.<br />
0<br />
n<br />
G<br />
≤ c<br />
∈<br />
15<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎝<br />
1<br />
ln 2<br />
n ⎞<br />
⎟<br />
n ⎠<br />
B ( α , 0)<br />
4.1.5 Sonuç. Eğer L<br />
ise<br />
ϕ<br />
0<br />
− π<br />
n<br />
G<br />
c<br />
≤<br />
n<br />
β<br />
⎧cln<br />
⎛ 1 ⎞ ⎪ α<br />
ω⎜Φ,<br />
⎟ ≤<br />
β<br />
⎝ n ⎠ ⎪cln<br />
⎪⎩<br />
n<br />
lnn<br />
,<br />
1<br />
+ α<br />
2<br />
+ 1/2<br />
n<br />
⎨ + 3/2<br />
α ∈<br />
( L, 1/ ' )<br />
+ 1/2<br />
3/2<br />
( 0,<br />
1 )<br />
n<br />
,<br />
n<br />
,<br />
α ∈<br />
( 0, 1)<br />
α = 1<br />
Daha önce P. K. Suetin [42] ve D. M. İsrafilov [24] tarafından elde edilen bu<br />
sonuç Wu’nun (4.1) deki sonucundan daha iyidir.<br />
24<br />
;
4.2 Genelleştirilmiş Bieberbach polinomlarının Dini-düzgün bölgelerde<br />
yaklaş ım özellikleri<br />
Bu bölümde L ∈ B ( α, β)<br />
, α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
olduğunda 4.1.4 Teoremde<br />
elde edilen değerlendirme π n polinomunun genelleşmesi olan π n, p polinomu ile<br />
z<br />
' 2 / p<br />
ϕ p ( z) : = ∫ [ ϕ0<br />
( ζ ) ] dζ<br />
, z ∈ G,<br />
p > 0 , fonksiyonuna yaklaşım durumuna<br />
z0<br />
genelleştirilir.<br />
olur.<br />
dır.<br />
4.2.1<br />
Yardımcı Sonuçlar<br />
Önce 4.1.1 Lemmasının aşağıdaki<br />
genelleşmesini verelim.<br />
4.2.1 Lemma. ∈<br />
L B ( β)<br />
α, , α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
ise<br />
2/<br />
p<br />
2/p ih<br />
2/p<br />
ω ( ψ'<br />
) , δ ) : = sup<br />
( ψ' ) ( we<br />
) − ( ψ' ) ( w)<br />
0<br />
İspat.<br />
Diğer yandan<br />
için<br />
h ≤δ<br />
(4.4) bağıntısına göre<br />
ω<br />
*<br />
0<br />
ω<br />
( g, δ)<br />
( g, δ)<br />
: =<br />
δ<br />
∫<br />
0<br />
ω<br />
⎧ α β 4<br />
⎪<br />
cδ ln ,<br />
∗<br />
δ<br />
ω ( g, δ)≤⎨<br />
⎪ β+<br />
1 4<br />
cδ ln ,<br />
⎪⎩<br />
δ<br />
0<br />
T<br />
⎧ α<br />
⎪<br />
cδ ln<br />
≤ ⎨<br />
⎪ β<br />
cδln<br />
⎪⎩<br />
β<br />
+ 1<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
α β 4<br />
≤ c2δ<br />
ln<br />
(4.7)<br />
δ<br />
π ( g, t)<br />
ω(<br />
g, t)<br />
dt + δ dt<br />
t<br />
α ∈<br />
∫<br />
δ<br />
( 0,1)<br />
α = 1<br />
25<br />
;<br />
t<br />
2<br />
(4.8)<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
( 0,1)<br />
;
olduğu (4.5) den bilinmektedir.<br />
buna göre de<br />
'0<br />
( w)<br />
logψ fonksiyonunun D de sürekli genişlemeye sahip olduğunu<br />
ve<br />
w1 2<br />
− w ≤ δ < 1 özelliğindeki w1 , w2<br />
∈ D ler için,<br />
( ) − ψ ' ( w ) ≤ cω<br />
* ( g δ )<br />
logψ '0<br />
w ,<br />
1<br />
log 0 2<br />
bağıntısının yazılabildiğini<br />
daha önce belirtmiştik.<br />
Diğer y andan ζ ≤ M , ζ ≤ M için,<br />
sağlanır, burada<br />
Son iki eşitsizlikten<br />
1<br />
2<br />
ζ1<br />
e<br />
ζ 2 − e<br />
n 1<br />
nM<br />
≤ ζ 2 − ζ 1 ∑ ≤ c<br />
∞ −<br />
n=<br />
1 n!<br />
2<br />
= logψ'0<br />
( w ) ,<br />
p<br />
k = 1, 2 dir.<br />
ζ k<br />
k<br />
( M ) ζ 2 − ζ 1<br />
2/p<br />
2/p<br />
*<br />
( ψ'0<br />
) ( w1<br />
) − ( ψ'0 ) ( w2<br />
) ≤ c11<br />
( g, δ)<br />
, w w ≤ δ < 1<br />
olduğu<br />
görülür. (4.8) ile (4.9) birleştirilerek<br />
değerlendirmesi elde edilir.<br />
4.2.2 Lemma.<br />
bağıntısı geçerlidir.<br />
2 / p ( ψ ' ) δ )≤<br />
∗<br />
ω 0 ,<br />
ω 1 2<br />
⎧ α<br />
⎪cδ<br />
ln<br />
⎨<br />
⎪ β<br />
cδ<br />
ln<br />
⎪⎩<br />
β<br />
+ 1<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
− (4.9)<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
( 0,<br />
1)<br />
L ∈ B ( α, β)<br />
, α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
ise<br />
( Φ , δ)<br />
ω p<br />
⎧ α<br />
⎪cδ<br />
ln<br />
≤ ⎨<br />
⎪ β<br />
cδ<br />
ln<br />
⎪⎩<br />
β<br />
+ 1<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
( 0,<br />
1)<br />
İspat. 4.1.2 Lemma’sının ispatında gösterildiği gibi<br />
ϕ<br />
0<br />
ih<br />
ih<br />
ih<br />
ih<br />
[ ψ ( we ) ] −ϕ [ ψ ( w)<br />
] ≈ ψ ( we ) −ψ<br />
( w)<br />
≈ we − w = e −1<br />
≈ h<br />
dır ve 4.1.2 Lemma’dan<br />
( ) =<br />
ω Φ p ,δ : sup Φ p<br />
h ≤δ<br />
0<br />
T<br />
ih ( we ) Φ ( w)<br />
− = sup<br />
p<br />
T<br />
h ≤δ<br />
26<br />
T<br />
;<br />
;<br />
2 / p ih<br />
2 / p<br />
( ϕ'<br />
) [ ψ ( we ) ] − ( ϕ'<br />
) ψ ( w)<br />
0<br />
T<br />
0<br />
[ ] T
elde edilir.<br />
= sup<br />
≤δ<br />
− 2 / p<br />
[ we ] ( ψ '0<br />
) ϕ ψ ( w)<br />
2 / p<br />
ih<br />
h ( ' ) ϕ [ ψ ( ) ]<br />
h ≤δ<br />
1<br />
ψ 0<br />
0<br />
0<br />
1<br />
[ [ ]<br />
T<br />
2/p<br />
ih<br />
2/p<br />
( ψ' ) [ ϕ [ ψ(<br />
we ) ] − ( ψ' ) ψ(<br />
w)<br />
≤ csup ϕ<br />
0<br />
0<br />
⎧ α<br />
⎪cδ<br />
ln<br />
≤ ⎨<br />
⎪ β<br />
cδ<br />
ln<br />
⎪⎩<br />
β<br />
+ 1<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
4<br />
,<br />
δ<br />
0<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
( 0,<br />
1)<br />
[ 0 [ ]<br />
T<br />
4.1.3 Teorem f fonksiyonu özel halde ϕ ' p olarak seçildiğinde buna Faber<br />
serisinin n. kısmi toplamları yardımıyla yaklaşım teoremi aşağıdaki<br />
şekilde olup ana<br />
teoremin ispatında kullanılacaktır.<br />
ϕ'<br />
p<br />
4.2.3 Teorem. G, Dini düzgün sınırlı bir bölge, p>1 ve<br />
( ' ) ( ) ( z)<br />
, n = 0,<br />
1,<br />
2,...<br />
n<br />
S n ϕ p , z : = ∑ ak<br />
ϕ'<br />
p Fk<br />
k = 0<br />
nün Faber serisinin n. kısmi toplamı olsun. Bu durumda c>0 sabiti için<br />
bağıntısı vardır.<br />
4.2.2 Ana Sonuçlar<br />
( ϕ'<br />
p , . ) L<br />
p ( L)<br />
⎛<br />
ϕ ' p −S n ≤ cω⎜<br />
Φ<br />
⎝<br />
p<br />
;<br />
1 ⎞<br />
, ⎟<br />
n ⎠<br />
4 .2.4 Teorem. L ∈ B ( α, β)<br />
, α ∈ ( 0, 1]<br />
, β ∈[<br />
0,<br />
∞)<br />
olsun. Bu durumda<br />
aşağıdaki bağıntılar sağlanır.<br />
1 . p > 2 olduğunda, bir c1 > 0 sabiti için<br />
ϕ − π<br />
p<br />
n,<br />
p<br />
G<br />
⎪⎧<br />
n<br />
≤ c1<br />
⎨<br />
⎪⎩ n<br />
−α<br />
−1/<br />
p<br />
−1−1<br />
/ p<br />
2. p = 2 olduğunda, bir c > 0 sabiti için<br />
2<br />
27<br />
ln n<br />
ln n<br />
β<br />
n,<br />
β + 1<br />
n,<br />
α ∈<br />
α = 1.<br />
( 0,<br />
1)<br />
;
ϕ − π<br />
3. 1 < p < 2 olduğunda, ε > 0 ve bir<br />
0<br />
n<br />
G<br />
1<br />
⎧<br />
β+<br />
−α−1/2<br />
2<br />
⎪n<br />
ln n n,<br />
≤ c2<br />
⎨<br />
3<br />
β+<br />
⎪ −3/2<br />
2<br />
⎩n<br />
ln n n,<br />
∀ c ( ε)<br />
ϕ − π<br />
p<br />
( )<br />
n,<br />
p<br />
G<br />
⎧<br />
⎪n<br />
≤ c 3 ⎨<br />
⎪<br />
⎩ n<br />
c3 3<br />
α ∈<br />
α = 1.<br />
( 0, 1)<br />
;<br />
= >0 sabiti için,<br />
1<br />
−α<br />
−1+<br />
+ ε<br />
p<br />
1<br />
−2+<br />
+ ε<br />
p<br />
,<br />
,<br />
α ∈<br />
α = 1.<br />
( 0,<br />
1)<br />
İspat. L ∈ B β olsun. L Dini-düzgün olduğundan<br />
fonksiyonları her ≥ 1 için<br />
Ayrıca ' p<br />
ϕ E ( G)<br />
1<br />
α, , 0<br />
p L ( L)<br />
p<br />
’ye, ' p<br />
∈ olduğundan ϕ' E ( G,<br />
1/<br />
ϕ'<br />
)<br />
p<br />
'<br />
f = ϕ durumunda<br />
da yazılabilir.<br />
p<br />
( z)<br />
ϕ L<br />
p ( G )<br />
ϕ fonksiyonu ise L ( L,<br />
1/<br />
ϕ'<br />
)<br />
p<br />
;<br />
ϕ ' ve 1/ ϕ '<br />
ye aittir.<br />
p ∈ olur. Bu durumda (2.2) eşitsizliği<br />
qn ’ in ' p fonksiyonuna ⋅ normunda en iyi yaklaşan ve derecesi ≤ n<br />
olan bir polinom olduğunu varsayalım.<br />
polinomlarını tanımlayalım.<br />
pn ( z)<br />
olur.<br />
( )<br />
( z ) = 0,<br />
ˆ'<br />
( z ) = 1<br />
pˆ n 0<br />
n 0<br />
pn z<br />
z<br />
= ∫ qn<br />
z0<br />
ζ dζ , pˆ<br />
n z : = pn<br />
z + 1−<br />
qn<br />
ve ˆ z nin tanımlarından<br />
p n<br />
p olacak şekilde<br />
( ) : ( ) ( ) ( ) [ ( z ) ]( z − z )<br />
ϕ' − pˆ<br />
'<br />
+<br />
p<br />
n<br />
L<br />
p<br />
Diğer yandan (2.1) ve (2.2) eşitsizliklerinden ϕ' − pˆ<br />
'<br />
p<br />
n<br />
p<br />
L<br />
( G )<br />
= ϕ'<br />
( )<br />
( G ) p −qn<br />
− 1 qn<br />
z0<br />
≤ ϕ ' − −<br />
p<br />
p<br />
L<br />
p ( G )<br />
qn L<br />
p + 1 q z0<br />
n<br />
L<br />
p<br />
( ) ( G ) n L ( G )<br />
≤ ϕ'<br />
−q<br />
ϕ<br />
= ϕ'<br />
−q<br />
p<br />
n<br />
p<br />
L<br />
( G )<br />
+ c ( ) ( )<br />
( ) 4 '<br />
G<br />
p z0<br />
− qn<br />
z0<br />
+ c<br />
⎛ c ⎞<br />
4<br />
≤ ϕ ' p −q<br />
⎜<br />
n 1 +<br />
⎟<br />
= c5ε<br />
2 1/p<br />
L<br />
p ( G ) ⎜ ( πd z ) ⎟<br />
⎝<br />
0 ⎠<br />
28<br />
4<br />
ϕ'<br />
−q<br />
p<br />
( ) 1/p 2<br />
πd<br />
n<br />
z<br />
n<br />
0<br />
p<br />
L<br />
( ϕ'<br />
) ,<br />
p<br />
p<br />
0<br />
p<br />
( G )<br />
0
≤ cn<br />
1<br />
−<br />
p<br />
⎛ 0<br />
E ⎜ n ⎜<br />
ϕ'<br />
⎝<br />
p<br />
1 ⎞<br />
, ⎟<br />
ϕ'<br />
⎟<br />
⎠<br />
ve π n, p polinomlarının ekstremal özelliği dikkate alındığında<br />
olur. Böylece<br />
ϕ ' −π<br />
'<br />
p<br />
ϕ<br />
n,<br />
p<br />
p<br />
L<br />
' p −π 'n,<br />
p<br />
( G )<br />
p<br />
L<br />
p<br />
≤ cn<br />
=<br />
≤<br />
1<br />
−<br />
p<br />
E<br />
0<br />
n<br />
⎛ ⎞<br />
⎜<br />
1<br />
⎟<br />
⎜<br />
ϕ'<br />
p ,<br />
⎟<br />
⎝ ϕ'<br />
⎠<br />
−1<br />
/ p<br />
cn inf ϕ'<br />
p −<br />
pn<br />
p<br />
n<br />
p<br />
p<br />
L<br />
( L,<br />
1/<br />
ϕ ' )<br />
( ' p , . ) L ( L,<br />
1/<br />
ϕ ' )<br />
−1/<br />
p<br />
cn ϕ' p −S<br />
n ϕ p<br />
⎛<br />
−1<br />
/ p<br />
= cn ⎜<br />
∫<br />
L<br />
⎝<br />
⎛<br />
−1/<br />
p<br />
≤ cn ⎜<br />
∫<br />
L<br />
≤<br />
⎝<br />
ϕ ' −S<br />
p<br />
p<br />
n<br />
ϕ ' −S<br />
1<br />
−<br />
p<br />
cn ϕ ' p −<br />
S<br />
n<br />
p<br />
p<br />
dz ⎞<br />
⎟<br />
ϕ'<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
dz ⎟<br />
⎠<br />
( G ) L ( L)<br />
bulunur. 4.2.3 Teorem ve 4.2.2 Lemma kullanılarak<br />
elde<br />
edilir.<br />
1<br />
−<br />
p<br />
ϕ' p −π 'n,<br />
p<br />
L<br />
p ≤ cn ω ⎜ ⎟<br />
( G )<br />
p ,<br />
⎝ ⎠<br />
⎪⎧<br />
n<br />
≤ c ⎨<br />
⎪⎩ n<br />
n<br />
⎛ 1 ⎞<br />
Φ<br />
n<br />
−α<br />
−1/<br />
p<br />
ln n<br />
p<br />
β<br />
n,<br />
1 −1−1<br />
/ p β + 1<br />
ln n n<br />
1/<br />
p<br />
1/<br />
p<br />
α ∈ 0,<br />
1 ;<br />
α = 1.<br />
Şimdi 2.2.11 Lemma’ya göre eğer p>2 ise bir c > 0 sabiti için<br />
p=2 ise bir c2 > 0<br />
ϕ<br />
p<br />
− π ≤ c<br />
n, p<br />
sabiti için<br />
ϕ<br />
0<br />
− π<br />
n<br />
G<br />
G<br />
1<br />
⎪⎧<br />
n<br />
⎨<br />
⎪⎩ n<br />
⎧<br />
⎪n<br />
≤ c2<br />
⎨<br />
⎪<br />
⎩n<br />
−α<br />
−1/<br />
p<br />
−1−1<br />
/ p<br />
−α−1/2<br />
−3/2<br />
lnn<br />
29<br />
ln n<br />
ln n<br />
lnn<br />
3<br />
β+<br />
2<br />
β<br />
n,<br />
β + 1<br />
1<br />
β+<br />
2<br />
n,<br />
n,<br />
n,<br />
1<br />
α ∈<br />
,<br />
α = 1,<br />
α = 1,<br />
( 0,<br />
1)<br />
(<br />
)<br />
;<br />
α ∈ 0, 1 ;<br />
( )
olduğu görülür. 1 < p < 2 durumunda ise, düzgün bir eğrinin ∀ε > 0 için1 + ε<br />
quasikonform katsayılı quasikonform eğri olduğu göz önüne alınarak [38] bir c3>0<br />
sabiti için<br />
ϕ −π<br />
sonucuna ulaşılır.<br />
p n,<br />
p<br />
G<br />
≤ cn<br />
⎛ 2 ⎞ 2<br />
⎜ −1<br />
⎟<br />
⎝ p ⎠1+<br />
⎪n<br />
≤ c3<br />
⎨<br />
⎪<br />
⎩n<br />
⎧<br />
⎪n<br />
≤ c 3 ⎨<br />
⎪<br />
⎩n<br />
2<br />
( )<br />
( ) 2<br />
1+<br />
ε<br />
1+<br />
ε<br />
1 ⎧ −α<br />
−1+<br />
+ ε<br />
p<br />
1<br />
−2+<br />
+ ε<br />
p<br />
1<br />
−2+<br />
+ ε<br />
p<br />
ln<br />
1<br />
−α<br />
−1+<br />
+ ε<br />
p<br />
,<br />
⎪⎧<br />
n<br />
⎨<br />
⎪⎩ n<br />
ln<br />
β<br />
β + 1<br />
,<br />
−α<br />
−1/<br />
p<br />
−1−1<br />
/ p<br />
n,<br />
n,<br />
α ∈<br />
α = 1<br />
30<br />
ln n<br />
ln n<br />
β<br />
n,<br />
β + 1<br />
α ∈<br />
α = 1,<br />
( 0,<br />
1)<br />
n,<br />
( 0,<br />
1)<br />
;<br />
;<br />
α ∈<br />
α = 1,<br />
( 0,<br />
1)<br />
;
5. GENELLEŞMİŞ BIEBERBACH POLİNOMLARININ SINIRLI<br />
ROTASYONLU DÜZGÜN BÖLGELERDE YAKLAŞIM ÖZELLİKLERİ<br />
Bir önceki bölümde ϕ p fonksiyonuna π n, p polinomu ile Dini düzgün<br />
bölgelerde yaklaşımı inceledik. Bu bölümde ise aynı yaklaşımı sınırlı rotasyonlu<br />
düzgün bölgeler sınıfında inceleyecek ve [23] deki sonucu ∈ ( 1,<br />
∞)<br />
genelleştireceğiz.<br />
p için<br />
Bu bölgeler sınıfındaki yaklaşımı değerlendiren sonuçları vermeden önce<br />
yardımcı sonuçları verelim.<br />
∀ε<br />
> 0 için<br />
olur.<br />
5.1 Yardımcı Sonuçlar<br />
5.1.1 Teorem. G , sınırlı rotasyonlu düzgün bir bölge ve p > 1 ise<br />
2<br />
′ p it p<br />
( ψ 0 ) ( e ) ∈ Λ 1<br />
İspat. G bölgesi düzgün sınırlı olduğundan ( 35, s. 43-44, Teorem 3.2 )<br />
−ε<br />
p<br />
gereğince, bölge sınırının konform parametrizasyonu için<br />
ve<br />
arg<br />
2<br />
′ p it 2 ′<br />
it<br />
( ψ0<br />
) ( e ) = argψ0<br />
( e )<br />
=<br />
p<br />
2 ⎡ π ⎤<br />
⎢<br />
θ()<br />
t − t −<br />
p ⎣ 2 ⎥<br />
⎦<br />
2<br />
2π it<br />
′ p i e + w 2 π<br />
( ψ0<br />
) (w)<br />
( () t − t − )dt, w ∈ D<br />
log it<br />
0 e<br />
bağıntıları yazılabilir.<br />
=<br />
2π ∫<br />
(5.1) bağıntısında w’ya göre türev alınırsa<br />
θ (5.1)<br />
− w p 2<br />
31
ve buradan<br />
bulunur.<br />
2<br />
p<br />
2<br />
p<br />
2<br />
′ −1<br />
p ′′<br />
2π<br />
( ψ ) ψ ( w)<br />
it<br />
0 0 i e<br />
= 2<br />
pπ ∫<br />
′<br />
it<br />
p<br />
0<br />
( ) ( ) ( e − w)<br />
ψ0<br />
w<br />
2<br />
2<br />
′ −1<br />
p ′′ i ′ p<br />
( ψ0<br />
) ψ0<br />
( w)<br />
( ψ0<br />
) ( w)<br />
2π<br />
=<br />
pπ ∫<br />
2<br />
′ p ( ψ0<br />
) ( w)<br />
2π<br />
= −<br />
pπ ∫<br />
0<br />
0<br />
2<br />
e<br />
it ( e − w)<br />
π<br />
( θ () t − t − )dt, w ∈ D<br />
2<br />
it<br />
2<br />
π<br />
( θ()<br />
t − t − )dt, w∈<br />
D<br />
2<br />
π ⎛ 1 ⎞<br />
( θ()<br />
t − t − )dt<br />
⎜ , w ∈ D<br />
it ⎟<br />
2 ⎝ e − w ⎠<br />
⎛ π ⎞ 1<br />
⎜θ()<br />
t − t − ⎟ it<br />
⎝ 2 ⎠ e − w<br />
fonksiyonu periyodik olduğundan, kısmi integrasyon yöntemi kullanılarak<br />
elde edilir.<br />
2<br />
p<br />
2<br />
2<br />
′<br />
−1<br />
p 2π<br />
′ p ′′ ( ) ( ψ0<br />
) (w) d( θ()<br />
t<br />
ψ0<br />
ψ0<br />
(w)<br />
M<br />
p<br />
(r,<br />
2<br />
p<br />
ise (5.2) bağıntısından<br />
M<br />
p<br />
p<br />
(r,<br />
2<br />
p<br />
′ ( ψ0<br />
)<br />
=<br />
pπ ∫<br />
0<br />
e<br />
it<br />
− t −<br />
− w<br />
π<br />
2<br />
)<br />
, w ∈ D<br />
2<br />
′ −1<br />
2π<br />
2<br />
′′ ⎛ 2 ′ −1<br />
p<br />
p iθ<br />
′′<br />
iθ<br />
( ψ ) = ⎜<br />
0 ψ0<br />
) : | ( ψ0<br />
) ( re ) ψ0<br />
( re )<br />
2<br />
−1<br />
p<br />
ψ<br />
′′<br />
0<br />
⎜<br />
⎝<br />
( pπ)<br />
∫<br />
0<br />
2π<br />
p<br />
2 2π<br />
′ p iθ d(θ<br />
( ) ( ) () t<br />
ψ0<br />
re<br />
1<br />
) = p ∫ ∫<br />
olduğu görülür ve burada, Hölder eşitsizliğini kullanırsak<br />
M<br />
0<br />
2<br />
r,<br />
p<br />
2<br />
′ −1<br />
′′ ( ψ 0 ) ψ )<br />
p<br />
( 0<br />
p<br />
p<br />
⎛<br />
≤ ∫<br />
⎝ 0<br />
⎠ ⎝ 0 0<br />
2π 2<br />
1/p0<br />
2π 2π<br />
1 ⎛ ′ p<br />
⎞<br />
iθ pp<br />
d(<br />
( ) ( ) () t<br />
0<br />
| ψ<br />
p<br />
0 re | dθ ⎜ θ<br />
⎜<br />
⎟<br />
it<br />
( pπ)<br />
⎜ ∫<br />
⎟ ⎜ ∫ e<br />
0<br />
e<br />
it<br />
|<br />
p<br />
⎞<br />
dθ ⎟<br />
⎠<br />
− t − π/2)<br />
iθ<br />
− re<br />
− t − π/2)<br />
iθ<br />
− re<br />
pq0<br />
(5.2)<br />
1/p<br />
p<br />
⎞<br />
dθ ⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
dθ ,<br />
bulunur. Burada / p + 1/<br />
q = 1 dir. Bölgenin sınırı düzgün olduğundan ilk integral<br />
sonludur ve böylece<br />
1 0 0<br />
32<br />
1/q0
M<br />
p<br />
(r,<br />
2<br />
p<br />
bağıntısı elde edilir.<br />
2<br />
1 ⎛ 2π 2π<br />
′ −<br />
p ′′<br />
d(<br />
( ) () t<br />
ψ0<br />
ψ0<br />
) c ⎜ θ<br />
1<br />
≤<br />
⎜ ∫ ∫<br />
⎝ 0 0<br />
Minkowski eşitsizliğini (5.3) bağıntısına uygularsak<br />
M<br />
p<br />
(r,<br />
olur ve burada<br />
2<br />
p<br />
bağıntısını göz önüne alırsak<br />
e<br />
it<br />
− t − π/2)<br />
iθ<br />
− re<br />
pq0<br />
⎞<br />
dθ ⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
1/(pq0<br />
)<br />
(5.3)<br />
2<br />
2π 2π<br />
1/(pq0<br />
)<br />
′ −1<br />
p ′′ ⎛ dθ ⎞<br />
( ψ ) ψ0<br />
) c ⎜<br />
⎟<br />
0<br />
2<br />
| d( θ()<br />
t − t − π/2) |<br />
M<br />
p<br />
(r,<br />
eşitsizliğine ulaşılır.<br />
2<br />
p<br />
≤ ∫ ⎜ ∫<br />
0 ⎝ 0<br />
2π<br />
∫<br />
0<br />
′ ( ψ0<br />
)<br />
2<br />
−1<br />
p<br />
| e<br />
ψ<br />
0<br />
it<br />
′′<br />
dθ<br />
− re<br />
iθ<br />
| e<br />
|<br />
it<br />
pq0<br />
( 1 − r)<br />
− re<br />
≤<br />
iθ<br />
2π c 4<br />
) ≤ pq −1<br />
∫<br />
0<br />
pq<br />
0<br />
|<br />
pq0<br />
c<br />
3<br />
⎟<br />
⎠<br />
pq0<br />
−1<br />
( 1 − r)<br />
0<br />
| d(<br />
θ<br />
() t − t − π/2) |<br />
G bölgesi sınırlı rotasyonlu olduğundan , θ( t)<br />
− t − π/2 fonksiyonu sınırlı<br />
varyasyonludur. Bu özellik sonuncu integralin sonlu olduğunu gösterir ve bu<br />
durumda<br />
bulunur.<br />
M<br />
p<br />
(r,<br />
2<br />
p<br />
′ ( ψ0<br />
)<br />
2<br />
−1<br />
p<br />
ψ<br />
′′<br />
0<br />
) ≤<br />
c<br />
5<br />
1−<br />
1<br />
( 1 − r)<br />
pq0<br />
1’e yeterince yakın bir q 1 sayısı seçilirse, 0 > ∀ε için<br />
olur.<br />
0 ><br />
M<br />
p<br />
2<br />
( r,<br />
p<br />
′ ( ψ 0 )<br />
2 −1<br />
p<br />
′′<br />
ψ ) ≤<br />
0<br />
c<br />
5<br />
⎛ ⎞<br />
1−<br />
1<br />
⎜ −ε<br />
⎟ ( 1−<br />
r)<br />
⎝ p ⎠<br />
Son eşitsizliğe Hardy-Littlewood teoremi [10, s.78] uygulanırsa<br />
′ ( ψ0<br />
)<br />
2<br />
p<br />
(e<br />
it<br />
) ∈ Λ<br />
p<br />
1<br />
−ε<br />
p<br />
33
sonucuna ulaşılır ki bu da hipotezi ispatlamış olur.<br />
Şimdi 5.1.3 teoremde gerekli olacak, Privalov Lemması olarak bilinen bir<br />
lemmanın ifadesini vereceğiz.<br />
5.1.2 Lemma. Eğer C sonlu uzunluklu bir Jordan eğrisi ve Cauchy singular<br />
integrali C de hemen hemen her yerde mevcut ise C nin iç ve dış bileşenlerini<br />
oluşturan bölgeler üzerinden bütün açısal yollar boyunca Cauchy integralinin limit<br />
değerleri C de hemen hemen her yerde mevcuttur ve<br />
z→z<br />
'<br />
0 C<br />
eşitliği geçerlidir [18, s.431].<br />
( z')<br />
f ( z')<br />
'<br />
dz' = ∫ dz'±<br />
πif ( z0<br />
)<br />
'<br />
f<br />
lim ∫<br />
,<br />
z'−z<br />
z'−z<br />
5.1.3 Teorem.. G , düzgün sınırlı bir bölge, p > 1 ve<br />
n<br />
′<br />
Sn p ,z : ∑<br />
k0<br />
C<br />
′<br />
ak p 0<br />
z '<br />
0 ∈<br />
Fkz, n 0,1,2,...<br />
ϕ ' p fonksiyonunun Faber serisinin n. kısmi toplamı olsun. Bu durumda c>0 sabiti<br />
için<br />
bağıntısı geçerlidir.<br />
+<br />
Φ p<br />
p ∈<br />
′<br />
ϕ<br />
′ ( ϕ p ⋅)<br />
L<br />
p ( L)<br />
′<br />
p − S n<br />
p+<br />
ε p<br />
, ≤ c ω ( Φ , 1/<br />
n),<br />
İspat. L (T ) , olduğunu daha önce göstermiştik.<br />
p<br />
Φ p ≥ 1<br />
Φ p<br />
p ∈<br />
−<br />
ve fonksiyonlarını aşağıdaki şekilde tanımlayalım.<br />
E (G)<br />
, olduğundan<br />
p<br />
ϕ p ≥ 1<br />
( τ )<br />
Φ<br />
+ 1 p<br />
Φ p (w) : = d w D,<br />
2 i ∫ τ ∈<br />
π T τ − w<br />
( τ )<br />
Φ<br />
− 1 p<br />
−<br />
Φ p (w) : = dτ w ∈ D .<br />
2π<br />
i ∫T<br />
τ − w<br />
′<br />
p z<br />
∞<br />
k = 0<br />
k p k<br />
′<br />
( ) ∼ a ( ϕ ) F ( z)<br />
ϕ ∑<br />
34<br />
C
yazabiliriz. Burada<br />
′<br />
p<br />
′ 1 Φ p ( τ)<br />
( p ) :<br />
ak 1<br />
T<br />
ϕ fonksiyonunun Faber katsayılarıdır.<br />
∫<br />
ϕ = dττ k = 0, 1, 2,..., (5.4)<br />
k +<br />
2π<br />
i τ<br />
+ −<br />
5.1.2 Lemma’ya göre, T üzerinde hemen her yerde = Φ − Φ olur.<br />
Üstelik E (D),<br />
ve<br />
p<br />
Φ +<br />
− p −<br />
Φ ∈ E ( D )<br />
p ∈<br />
bağıntısından<br />
p Φ ( ∞)<br />
= 0<br />
−<br />
Φ p p p<br />
p olduğunu görebiliriz. (5.4)<br />
+<br />
−<br />
′ 1 Φ p ( τ)<br />
1 Φ p ( τ)<br />
− Φ p ( τ)<br />
( ϕ p ) dτ =<br />
= k + 1<br />
2π<br />
i ∫ τ 2π<br />
i ∫<br />
dτ = a<br />
+<br />
ak k + 1<br />
k p<br />
T<br />
T τ<br />
p ∈<br />
′<br />
( )<br />
elde edilir. Yani E G ‘nin orjindeki k. Faber katsayıları, ’nin<br />
p<br />
ϕ E (D)<br />
p<br />
Φ +<br />
orjindeki k. Taylor katsayıları olur.<br />
p ∈<br />
′<br />
( )<br />
Diğer yandan E G olduğundan<br />
p<br />
ϕ<br />
∫<br />
L<br />
ϕ<br />
′<br />
p () ς<br />
′<br />
−<br />
ς − z<br />
′<br />
dς = 0,<br />
z<br />
∈ G<br />
+ −<br />
ve T üzerinde hemen her yerde sağlanan = Φ − Φ bağıntısından L üzerinde<br />
hemen her yerde<br />
yazılabilir.<br />
z′<br />
∈ G<br />
−<br />
ϕ<br />
′<br />
p<br />
alalım. Bu durumda<br />
p ∈<br />
′<br />
+<br />
−<br />
( ς ) Φ ( ϕ(<br />
ς )) − Φ ( ϕ(<br />
ς ))<br />
= p<br />
p<br />
F<br />
k<br />
k ( z ) = ϕ ( z′<br />
)<br />
olur. p ≥ 1 için E (G)<br />
olduğundan<br />
p<br />
ϕ<br />
′<br />
′<br />
n<br />
∑<br />
Φ p p p<br />
( ς)<br />
dς<br />
k<br />
1<br />
′ +<br />
2 i ∫ ς − z′<br />
ϕ<br />
π<br />
L<br />
(5.5)<br />
(Φ<br />
p ∈<br />
n<br />
′<br />
n<br />
k<br />
′<br />
′ 1 a<br />
( ) ( ) ( ) ( ϕ ) ϕ () ς<br />
k<br />
∑k<br />
= 0 k p<br />
ϕ F z′<br />
p k = ak<br />
ϕ p ϕ ( z′<br />
) +<br />
ς<br />
S n(<br />
ϕ p , z ) = ak<br />
d<br />
2π<br />
i ς − z′<br />
1<br />
−<br />
2π<br />
i<br />
∫<br />
L<br />
k = 0<br />
ϕ<br />
′<br />
p<br />
() ς<br />
ς − z<br />
′<br />
dς =<br />
n<br />
∑<br />
k = 0<br />
a<br />
k<br />
∑<br />
k = 0<br />
n<br />
′<br />
k<br />
′<br />
a<br />
( ) ( ϕ ) ϕ () ς<br />
k 1 ∑k<br />
= 0 k p<br />
ϕ p ϕ ( z′<br />
) +<br />
dς<br />
35<br />
2π<br />
i<br />
∫<br />
L<br />
∫<br />
L<br />
ς − z′<br />
)
olduğu görülür.<br />
−<br />
( ϕ(<br />
ζ ) ) 1 Φ ( ϕ(<br />
ζ ) )<br />
dς<br />
dς<br />
+<br />
Φ p<br />
− +<br />
′<br />
2π<br />
i ∫<br />
ς z 2 i ∫<br />
L − π L<br />
1 p<br />
ς − z<br />
−<br />
−<br />
Kolaylıkla görülebilir ki, Φ ( ( )) ∈ E ( G ) , ve Buna göre<br />
p<br />
ϕ ς<br />
p ≥ 1 Φ ( ( ∞))<br />
= 0.<br />
− ϕ<br />
p<br />
sınırsız bölgeler için Cauchy integral formülü kullanılırsa<br />
ve buradan da<br />
1<br />
+<br />
2π<br />
i<br />
∫<br />
L<br />
1<br />
2i L<br />
− p <br />
− z ′<br />
− ′ d −p z <br />
n<br />
Sn p ′ ,z ′ ∑ k0<br />
′<br />
ak p k z ′ <br />
n<br />
′<br />
k<br />
+<br />
[ ∑k<br />
= 0 ak<br />
( ϕ p ) ϕ ( ζ ) − Φ p ( ϕ(<br />
ζ ) ) ] −<br />
dς − Φ ( ϕ(<br />
z′<br />
))<br />
ς − z′<br />
olur. L nin dışındaki bütün açısal yollar boyunca z′ → z limiti alınırsa, görülür ki L<br />
üzerinde hemen her yerde<br />
′<br />
Sn p,z<br />
1<br />
2 ∑ n<br />
k0<br />
′<br />
ak p p z − p − z SL ∑ k0<br />
n<br />
k z − p z<br />
′<br />
ak p ′<br />
p<br />
p<br />
k − p ∘ z<br />
olduğu görülür. Üstelik (5.5) bağıntısı hesaba katılarak, L (L)<br />
, (p>1) de singular<br />
p<br />
operatörün sınırlılığı ve de Hölder eşitsizliği kullanıldığında son eşitlikten<br />
′<br />
∥ p ′<br />
− Sn p , ∥L p n<br />
L ≤ c 6 ∥ ∑<br />
k0<br />
c6<br />
n<br />
′<br />
∑ ak p k0<br />
L<br />
′<br />
ak p k z − p z<br />
36<br />
k z − p z ∥L p L<br />
p<br />
|dz|<br />
1<br />
p
≤ c6<br />
<br />
T<br />
c6<br />
<br />
T<br />
n<br />
′<br />
∑ ak p k0<br />
n<br />
′<br />
∑ ak p k0<br />
1 1<br />
bulunur. Burada p + q = 1 dir.<br />
ve böylece her 1için<br />
p<br />
elde edilir.<br />
′<br />
∥ p 0<br />
0 ><br />
0<br />
w k − p w<br />
′<br />
− Sn p , ∥L p L ≤ c7<br />
w k − p w<br />
pp0<br />
p<br />
ψ ′ ∈ L , ( > 1)<br />
Şimdi (9, s.205 Teorem 2.2 ) kullanılarak<br />
bulunur. Burada<br />
n<br />
∥ p w − ∑ k0<br />
pp0 p ,1/n sup<br />
∣h∣≤1/n<br />
T üzerinde hemen her yerde<br />
olduğundan<br />
elde edilir.<br />
ω<br />
pp0<br />
1<br />
pp 0<br />
p<br />
| ′ w||dw|<br />
T<br />
1<br />
p<br />
| ′ w| 1<br />
q 0 |dw|<br />
1<br />
pq 0<br />
p den dolayı son integral sonludur<br />
n<br />
′<br />
∑ ak p k0<br />
w k − p w<br />
ak p w k ∥L pp 0 T ≤ c8pp0 p ,1/n,<br />
Φ +<br />
∥ p we ih − p w ∥L pp 0T .<br />
1<br />
p = Φ p + ST ( Φ<br />
2<br />
STpw : P.V 1<br />
2i<br />
(Φ<br />
+<br />
p<br />
1<br />
, 1/n) ≤ sup Φ p(we<br />
2<br />
1<br />
h ≤<br />
n<br />
+ sup S<br />
1<br />
h ≤<br />
n<br />
T<br />
(Φ<br />
p<br />
p<br />
)<br />
p<br />
− w d, |w| 1,<br />
ih<br />
) − Φ<br />
)(we<br />
ih<br />
p<br />
(w)<br />
) − S<br />
T<br />
L<br />
pp0<br />
(Φ<br />
p<br />
( T )<br />
)(w)<br />
L<br />
pp0<br />
( T )<br />
L pp 0 T<br />
Şimdi L (T ), den kendisine singüler integralin sınırlılığı kullanılarak<br />
p<br />
p > 1<br />
37
sonucuna ulaşılır.<br />
Böylece<br />
pp0 p ,1/n ≤ c9 sup<br />
∣h∣≤1/n<br />
ϕ<br />
′<br />
p<br />
= c9ω pp (Φ p<br />
∥ pwe ih − pw ∥ L pp 0T<br />
0<br />
′ ( ϕ p , ⋅)<br />
L<br />
p ( L)<br />
1<br />
,<br />
n<br />
− S n ≤ c9ω<br />
pp (Φ p , 1/n)<br />
olduğu görülür. 1 e yeterince yakın 0 1 sayısı seçilerek<br />
> p<br />
eşitsizliği bulunur.<br />
∀ε<br />
> 0 için<br />
ϕ<br />
′<br />
′ ( ϕ p , ⋅)<br />
L<br />
p ( L)<br />
− S n ≤ c9<br />
ω p ε (Φ p , 1/n)<br />
p +<br />
5.1.4 Lemma. Eğer p > 1 ve G sınırlı rotasyonlu düzgün bir bölge ise<br />
bağıntısı sağlanır.<br />
ω ( Φ<br />
İspat. Hölder eşitsizliğine göre<br />
∥ pwe ih − pw ∥L p T T<br />
⎛<br />
≤ ⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⎜<br />
×<br />
⎜<br />
⎝<br />
∫<br />
T<br />
⎛<br />
⎜<br />
= ⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
∫<br />
T<br />
⎛<br />
⎜<br />
= ⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
∫<br />
T<br />
|<br />
|<br />
∫<br />
T<br />
p<br />
p<br />
, 1/<br />
)<br />
c<br />
≤<br />
n<br />
0<br />
n) 1 −ε<br />
p<br />
∣ 0 ′ 2 p we ih − 0 ′ 2 p w ∣ p ∣ dw ∣ 1/p<br />
2<br />
2<br />
′ ( ) p<br />
ih<br />
′<br />
ψ [ ϕ ( ψ(<br />
we ) ] ( ψ ) p ϕ ψ(<br />
w)<br />
0<br />
0<br />
1<br />
−<br />
0<br />
1<br />
[ ( ) ]<br />
2<br />
2<br />
′ ( ) p<br />
′<br />
ih<br />
ψ [ ( ( ) ) ] ( ) p<br />
0 ϕ0<br />
ψ w − ψ0<br />
[ ϕ0<br />
( ψ(<br />
we ) ]<br />
2<br />
2<br />
′<br />
ih<br />
( ) p<br />
′<br />
ψ [ ϕ ( ψ(<br />
we ) ] ⋅ ( ψ ) p [ ϕ ( ψ(<br />
w)<br />
) ]<br />
0<br />
0<br />
2<br />
2<br />
′ ( ) p<br />
′<br />
ih<br />
ψ [ ϕ ( ψ(<br />
w)<br />
) ] − ( ψ ) p [ ϕ ( ψ(<br />
we ) ]<br />
0<br />
0<br />
2<br />
2<br />
′ ( ) p<br />
ih ′<br />
ψ [ ϕ ( ψ(<br />
we ) ] ⋅ ( ψ ) p ϕ ψ(<br />
w)<br />
0<br />
0<br />
| dw |<br />
0<br />
0<br />
38<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
[ ( ) ]<br />
0<br />
|<br />
pq0<br />
|<br />
p<br />
p<br />
pp0<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
dw<br />
dw<br />
1/(pq0<br />
)<br />
dw<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
1/p<br />
1/p<br />
1/(pp0<br />
)<br />
= : A ⋅ B<br />
1<br />
1
dir. Burada + 1/q = 1 dir. / p + 1/<br />
q = 1 olduğunda Hölder eşitsizliğini<br />
kullanırsak<br />
B<br />
1/p0 0<br />
1<br />
⎛<br />
⎜<br />
: =<br />
⎜<br />
⎝<br />
∫<br />
T<br />
|<br />
1 1 1<br />
2<br />
2<br />
′ ( ) p<br />
ih ′<br />
ψ [ ϕ ( ψ(<br />
we ) ] ⋅ ( ψ ) p ϕ ψ(<br />
w)<br />
0<br />
×<br />
⎜ ′<br />
T | ψ0<br />
0<br />
⎛<br />
⎜∫<br />
⎝ ϕ0<br />
≤<br />
⎜ ′<br />
T | ψ0<br />
⎛<br />
⎜∫<br />
⎝ ϕ0<br />
ve / p + 1/<br />
q = 1 olduğunda<br />
olur.<br />
1 2 2<br />
B<br />
11<br />
⎛<br />
≤ ⎜<br />
∫ | ′<br />
⎝ L<br />
ϕ<br />
:<br />
( z)<br />
1<br />
1<br />
[ ( ψ(<br />
w)<br />
) ]<br />
1<br />
|<br />
0<br />
2q0<br />
p1<br />
⎞<br />
| dw|<br />
⎟<br />
⎠<br />
[ ( ) ]<br />
0<br />
dw<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
1/(pq q<br />
0 1<br />
|<br />
1/(pq p<br />
0<br />
pq0<br />
1<br />
)<br />
dw<br />
ih 2q0q1<br />
11 12<br />
[ ( ψ(<br />
we ) ] | ⎟<br />
⎛<br />
⎜∫<br />
⎝ ϕ0<br />
=<br />
⎜ ′<br />
T | ψ0<br />
|<br />
p2<br />
=<br />
⎜ ′<br />
L | ψ0<br />
| dz<br />
1<br />
[ ( ψ(<br />
w)<br />
) ]<br />
|<br />
| ϕ ( z)<br />
[ ( z)<br />
]<br />
⎛ ′<br />
⎜∫<br />
⎝ ϕ0<br />
⎞<br />
| ⎟<br />
⎠<br />
1/(pq p p<br />
0<br />
1<br />
2<br />
)<br />
2q0<br />
p1<br />
|<br />
|<br />
2q0q1<br />
×<br />
⎜ ′<br />
L | ψ0<br />
dw<br />
| dz<br />
⎛<br />
⎜∫<br />
⎝ ϕ0<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
| ⎟<br />
⎠<br />
)<br />
= :<br />
1/(pq p )<br />
0<br />
1/(pq p<br />
1<br />
[ ( z)<br />
]<br />
|<br />
0<br />
1<br />
1<br />
)<br />
2q q q<br />
B<br />
0 1 2<br />
⋅ B<br />
dz<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
1/(pq0<br />
)<br />
1/(pq p q<br />
)<br />
0 1 2<br />
′ ∈ L ( p > 1 olduğundan son eşitsizliğin sağındaki ilk integral sonludur ve böylece<br />
p<br />
ϕ )<br />
B<br />
11<br />
≤ c<br />
10<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
∫<br />
T<br />
′<br />
ψ0<br />
( w)<br />
2q0q<br />
′ [ ψ ( w)<br />
]<br />
0<br />
1q2<br />
⎞<br />
⎟<br />
| dw |<br />
⎟<br />
⎠<br />
1/(pq0<br />
p1q2<br />
)<br />
bulunur. Yine Hölder eşitsizliği kullanılırsa / p + 1/<br />
q = 1 için<br />
B<br />
11<br />
⎛<br />
≤ ⎜<br />
⎝<br />
∫<br />
T<br />
ψ<br />
′<br />
0<br />
( w)<br />
p3<br />
⎞<br />
| dw | ⎟<br />
⎠<br />
′<br />
eşitsizliği elde edilir. ∈ L ( p > 1)<br />
p<br />
B11<br />
sayısı da sonlu olur.<br />
0<br />
1/(pq0<br />
p1q2<br />
p3<br />
)<br />
1 3 3<br />
⎛<br />
⎜<br />
×<br />
⎜<br />
⎝<br />
∫<br />
T<br />
′ [ ψ ( w)<br />
]<br />
0<br />
| dw |<br />
2p0q1q2<br />
q3<br />
)<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
1/(pq0<br />
p1q2q3<br />
)<br />
ψ olduğundan ilk integral sonludur ve böylece<br />
B 12 nin sonluluğu benzer şekilde ispatlanır. Sonuç olarak<br />
bulunur.<br />
ih<br />
Φ p(we<br />
) − Φ p(w)<br />
L<br />
p ≤ c<br />
( T ) 11 A1<br />
39
olduğundan, son eşitlikten<br />
ω<br />
p<br />
(Φ<br />
p<br />
, 1/n) ≤ c<br />
11<br />
|<br />
ve 5.1.2 Teorem den<br />
olduğu görülür.<br />
ω<br />
p<br />
ih<br />
ω p (Φ p , 1/n) = sup Φ p(we<br />
) −<br />
| h | ≤1/n<br />
sup<br />
⎛<br />
⎜<br />
h | 1/n⎝<br />
(Φ<br />
∫ ≤<br />
T<br />
p<br />
|<br />
Φ<br />
p<br />
(w)<br />
L<br />
p ( T )<br />
2<br />
2<br />
′ ( ψ ) p<br />
ih ′<br />
[ ϕ ( ψ(<br />
we ) ] − ( ψ ) p ϕ ψ(<br />
w)<br />
0<br />
, 1/n) ≤ c<br />
0<br />
sup | ϕ<br />
12<br />
| h | ≤1/n<br />
0<br />
0<br />
ih ( ψ(<br />
we ) − ϕ ψ(<br />
w)<br />
1/(pp<br />
0<br />
pp0<br />
[ ( ) ] | | dw | ,<br />
0<br />
0<br />
( )<br />
|<br />
1<br />
−ε<br />
pp<br />
G bölgesinin sınırı düzgün olduğundan ϕ 0 ve ψ dönüşüm fonksiyonları sırasıyla L<br />
ve T üzerinde ∀ ε > 0 için1 − ε katsayılı Hölder sınıfına aittir. Bunu dikkate alırsak<br />
son eşitsizlikten<br />
c<br />
ω p(Φ<br />
p , 1/n) ≤<br />
n<br />
1<br />
−ε<br />
pp0<br />
elde edilir. Burada 1 e yeterince yakın p 1 sayısı seçilerek 0 > ε ∀ için<br />
eşitsizliğine ulaşılır.<br />
5.2 Ana Sonuçlar<br />
0 ><br />
pp,1/n ≤ c<br />
n 1 ,<br />
p −<br />
5.2.1 Teorem G , sınırlı rotasyonlu düzgün bir bölge ise ∀ε > 0 için<br />
ϕ<br />
olacak şekilde c ε ve<br />
.<br />
p<br />
− π<br />
n, p<br />
1 = () c c2<br />
( ε)<br />
c 1<br />
G<br />
⎧ c1<br />
⎪ 2<br />
⎪ p<br />
≤ ⎨n<br />
⎪ c2<br />
⎪ 1−<br />
⎩n<br />
−ε<br />
2 = sabitleri vardır.<br />
ε<br />
,<br />
,<br />
p > 2;<br />
1 < p < 2<br />
′<br />
İspat. G düzgün bir bölge olduğundan ϕ | ve 1/ | ϕ′ | fonksiyonları<br />
( )<br />
| 0<br />
için L L ’ye aittir [44]. Hölder eşitsizliği yardımıyla<br />
p<br />
40<br />
0<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
)<br />
∀p > 1
∫<br />
L<br />
ϕ<br />
′<br />
( z)<br />
p<br />
ϕ<br />
′<br />
1<br />
( z)<br />
dz<br />
⎛<br />
= ⎜<br />
∫ ϕ<br />
⎝ L<br />
′<br />
0<br />
⎛<br />
≤ ⎜<br />
∫ ϕ<br />
⎝ L<br />
2p0<br />
′<br />
⎞<br />
dz ⎟<br />
⎠<br />
p<br />
( z)<br />
1<br />
p0<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
pp0<br />
∫<br />
L<br />
ϕ<br />
⎞<br />
dz ⎟<br />
⎠<br />
1<br />
′<br />
q0<br />
1<br />
p0<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
∫<br />
L<br />
⎞<br />
⎟<br />
dz ⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
1<br />
q0<br />
ϕ<br />
′<br />
1<br />
( z)<br />
< ∞<br />
qo<br />
⎞<br />
⎟<br />
dz ⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
′<br />
ve böylece ϕ ∈ L ( L,<br />
1/<br />
| ϕ′<br />
| olur. Burada<br />
p<br />
1 1<br />
p ) p + q = 1 dir. Sonuç olarak<br />
′<br />
ϕ ∈ E ( G,<br />
1/<br />
| ϕ′<br />
| olduğu görülür. Diğer yandan<br />
p<br />
p ) 1/ | ϕ ′ | ∈ ( L),<br />
( p > 1)<br />
[21,<br />
′<br />
Lemma 12] olduğundan (2.2) eşitsizliği ϕ fonksiyonu ve ω : = 1/<br />
| ϕ′<br />
| ağırlık<br />
fonksiyonu için geçerlidir.<br />
′<br />
Şimdi [23] deki Teorem 1 in ispatındaki metodu izliyoruz. ’ye<br />
normunda en iyi yaklaşan polinomu qn ( z)<br />
ile gösterelim.<br />
pnz :<br />
z0<br />
p<br />
o<br />
0<br />
A p<br />
1<br />
q0<br />
ϕ p ⋅ Lp<br />
( G )<br />
z<br />
qnd, pnz : pnz 1 − qnz0 z − z0 <br />
′<br />
olsun. Bu durumda pnz0 0, pn z0 1. olur. Buradan<br />
′<br />
′<br />
∥ p − pn<br />
=<br />
≤<br />
ϕ<br />
∥LpG ∥ p ′ − qn − 1 qnz0 ∥ LpG<br />
ϕ<br />
′<br />
p<br />
′<br />
p<br />
− q + 1 − q<br />
n<br />
Lp<br />
n<br />
Lp<br />
( ) ( G ) n 0 Lp<br />
( G)<br />
− q −<br />
olur. Diğer yandan (2.1) eşitsizliğine göre<br />
′<br />
ϕ − pˆ<br />
p<br />
′<br />
n<br />
Lp<br />
≤<br />
≤<br />
′<br />
+ c ( ) ( )<br />
( ) 12 ϕ<br />
G<br />
p z0<br />
qn<br />
z0<br />
ϕ − q<br />
′<br />
p<br />
( G ) Lp<br />
( G )<br />
ϕ − q<br />
′<br />
p<br />
n<br />
Lp<br />
n<br />
( G )<br />
41<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎜1<br />
+<br />
⎜<br />
⎝<br />
z<br />
+ c<br />
c<br />
13<br />
13<br />
ϕ − q<br />
′<br />
p<br />
( ) ⎟ ⎟⎟ 1<br />
2<br />
π d p<br />
z0<br />
n<br />
( ) p<br />
1<br />
2<br />
π d<br />
⎞<br />
⎠<br />
z0<br />
Lp<br />
( G )
ve (2.2) bağıntısından<br />
eşitsizliği elde edilir.<br />
1<br />
p 1<br />
p pn c14n<br />
En<br />
p ⎟<br />
Lp<br />
( G )<br />
⎟<br />
′ ′<br />
−<br />
o ⎛ ′ ⎞<br />
ϕ − ˆ ≤ ⎜<br />
⎜ϕ<br />
,<br />
⎝ | ϕ′<br />
| ⎠<br />
π n polinomlarının ekstremal özelliğine göre,<br />
ϕ<br />
′<br />
p<br />
1<br />
p 1<br />
π n, p c14n<br />
En<br />
p ,<br />
Lp<br />
( G )<br />
| | ⎟ ′<br />
−<br />
o ⎛ ′ ⎞<br />
− ≤ ⎜<br />
⎜ϕ<br />
⎝ ϕ′ ⎠<br />
olur. Hölder eşitsizliğini son eşitsizliğe uygulamak suretiyle<br />
′<br />
∥ p ′<br />
− n,p ∥LpG ≤ c14n − 1 p<br />
≤ c14n − 1 ′<br />
p p ≤ c14n − 1 p<br />
bulunur. Burada / p + 1/<br />
q = 1 dir.<br />
L<br />
′<br />
− Sn p ,<br />
′<br />
p − Sn<br />
′<br />
inf∥ p − pn ∥ p 1<br />
p L L,<br />
n<br />
∣ ′ ∣<br />
p<br />
L p L, 1<br />
∣ ′ ∣<br />
p |dz|<br />
∣ ′ ∣<br />
1<br />
−<br />
1 ⎛ p<br />
′<br />
≤ c14n<br />
⎜<br />
∫ϕ<br />
p − S n<br />
pp0<br />
⎞ pp0<br />
⎛<br />
dz ⎟ ⎜<br />
⎟ ⎜∫<br />
L<br />
L<br />
1 0 0<br />
L düzgün olduğundan, son integral sonludur ve böylece<br />
′<br />
ϕ − π<br />
p<br />
′<br />
⎝<br />
n,<br />
p<br />
Lp<br />
≤ c<br />
15<br />
n<br />
−<br />
1<br />
p<br />
⎠<br />
⎝<br />
1<br />
| ϕ′<br />
|<br />
pp<br />
p<br />
1<br />
p<br />
q0<br />
( G ) L 0 ( L)<br />
′<br />
ϕ − S<br />
p<br />
n<br />
⎞<br />
dz ⎟<br />
⎠<br />
olur. Şimdi sağdaki norma p : = pp0<br />
olduğunda 5.1.2 Teorem ve daha sonra 5.1.3<br />
Lemma’yı uygulayarak p , p 1 ve 0 > ε için<br />
0 ><br />
−<br />
1<br />
′ ′<br />
p ⎛ 1 ⎞<br />
ϕ p − π n,<br />
p ≤ c16n ω pp + ⎜Φ<br />
p , ⎟<br />
0 ε<br />
Lp<br />
( G )<br />
⎝ n ⎠<br />
≤ c17n − 1 p<br />
1<br />
n 1<br />
pp 0 −<br />
olduğu görülür. Sonuncu eşitsizlikte p0<br />
sayısı 1’e yeterince yakın seçilerek<br />
′<br />
ϕ − π<br />
p<br />
′<br />
n,<br />
p<br />
Lp<br />
≤<br />
c17 2<br />
p<br />
( G ) −ε<br />
42<br />
n<br />
1<br />
1<br />
pq0
elde edilir.<br />
Diğer yandan her düzgün eğri∀ε > 0 için 1+ε quasikonform katsayılı quasikonform<br />
eğridir [38]. Bu durumda ispatın geri kalan kısmı [20] deki Teorem 1 dekine benzer<br />
olarak yapılır.<br />
43
6. SONUÇ<br />
1. Lyapunov eğrileri sınıfının bir genelleşmesi tanımlanmış, bu sınıftan olan<br />
eğriler ile sınırlı bölgelerde Riemann konform dönüşümlerinin düzgünlük<br />
modülleri için bazı önemli değerlendirmeler elde edilmiştir.<br />
2. Yeni tanımlanmış bölgeler sınıfında Bieberbach ve genelleşmiş Bieberbach<br />
polinomlarının konform dönüşüme ve konform dönüşüm yardımı ile ifade<br />
edilen özel bir fonksiyona kapalı bölgelerde yaklaşım hızı bölge sınırının<br />
geometrik özelliklerine göre değerlendirilmiştir.<br />
3. Sınırlı rotasyonlu düzgün bölgelerin konform dönüşümlerinin düzgünlük<br />
modülleri ile ilgili gerekli değerlendirmeler ispatlanmış ve bu<br />
değerlendirmeler yardımı ile genelleşmiş Bieberbach polinomlarının verilen<br />
bölgelerin kapanışında yaklaşım hızı ile ilgili uygun değerlendirmeler elde<br />
edilmiştir. Özel halde p=2 durumunda elde edilen sonuç iyi bilinmekte olup<br />
S. N. Mergelyan konjektürünün pozitif çözümünü vermektedir.<br />
44
KAYNAKLAR<br />
[1] Abdullayev, F. G. , “Uniform convergence of the generalized Bieberbach<br />
polynomials in domains of complex plane”. In: Approximation Theory and its<br />
Applications, Pr. Inst. Math. Nats. Akad. Nauk Ukr., Kiev, (1999), 5.<br />
[2] Abdullayev, F. G. , “Uniform convergence of the Bieberbach polynomials inside<br />
and on the closure of domains in the complex plane”, East Journal of Approximation,<br />
7, 1, (2001), 77.<br />
[3] Ahlfors, L.V. , Lectures on quasiconformal mappings, Wadswort, Brooks/ Cole<br />
Advanced Books, Software, Monterey, California (1987).<br />
[4] Alper, S. Y. , “Approximation in the mean of analytic functions of class E p”<br />
(Russian), In: Investigations on the modern problems of the function theory of a<br />
complex variable, Moscow: Gos. Izdat. Fiz. Mat. Lit., (1960), 273.<br />
[5] Anderson, J. M., Gehring, F. W. , Hinkkanen, A., “Polynomial approximation on<br />
Quasidisk”, Differential Geometry and Complex Analysis, Springer-Verlag, Berlin,<br />
Heidelberg, (1985), 75.<br />
[6] Andrievskii, V. V. , “Convergence of Bieberbach polynomials in domains with<br />
quasi-conformal boundary”, Ukrainian Math. J. 35 (1983), 233.<br />
[7] Andrievskii, V. V. , “Uniform convergence of Bieberbach polynomials in<br />
domains with piecewise-quasiconformal boundary” (Russian). In: Theory of<br />
Mappings and Approximation of Functions, Kiev: Nakova Dumka (1988) 3.<br />
[8] Andrievskii, V. V.and Pritsker, I. E.: “Convergence of Bieberbach polynomials<br />
in domains with interior cusps”, J. d′ Analyse Math. 82, (2000), 315.<br />
[9] DeVore, R. A., Lorentz, G. G. “Constructive Approximation”. Springer-Verlag<br />
(1993).<br />
[10] Duren, P. L., “Theory of H p Spaces”, Academic Press, New York-London,<br />
(1970).<br />
[11] Dyn'kin, E. M. , “The rate of polynomial approximation in the complex<br />
domain”. In Complex analysis and spectral theory (Leningrad, 1979/1980), Berlin:<br />
Springer (1981), 90.<br />
[12] Dyn'kin, E. M. , Osilenker, B. , “Weighted estimates for singular integrals and<br />
their applications”, Mathematical Analysis, Akad. Nauk SSSR Vsesoyuz. Inst. Nauc.n<br />
Tekhn. Inform. Moscow, 21, (1983), 42.<br />
[13] Gaier, D. , “Lectures on Complex Approximation”, Birkhäuser Verlag, Boston<br />
(1987).<br />
45
[14] Gaier, D. , “On a polynomial lemma of Andrievskii” , Arch. Math. 49, (1987),<br />
119.<br />
[15] Gaier, “On the convergence of the Bieberbach polynomials in regions with<br />
corners”, Constr. Approx. 4, (1988), 289.<br />
[16] Gaier, D. , “On the convergence of the Bieberbach polynomials in regions with<br />
piecewise analytic boundary”. Arch. Math. 58, (1992), 289.<br />
[17] Gaier, D., “Polynomial approximation of conformal maps”, Constr. Approx. 14,<br />
(1998), 27.<br />
[18] Goluzin, G. M., “Geometric Theory of Functions of a Complex Variable”,<br />
Translation of Mathematical Monographs, Amer. Math. Soc. , 26, (1969).<br />
[19] Israfilov, D. M., “Approximative properties of extremal polynomials”, Dep. in<br />
viniti, Moscow, N. 5461, 82, (1982), 23.<br />
[20] Israfilov, D. M. , “Uniform convergence of some extremal polynomials in<br />
domains in domains with quasi conformal boundary”, East Journal of<br />
Approximation, 4, 4, (1998), 527.<br />
[21] Israfilov, D. M. , “Approximation by p-Faber polynomials in the weighted<br />
Smirnov space E p (G, ω ) and the Bieberbach polynomials”, Constr. Approx. 17,<br />
(2001), 335.<br />
[22] Israfilov, D. M. , “Bergman type kernel function and approximation properties<br />
of some extremal polynomials on quasidisks”, East Journal on Approx., 9, 2, (2003),<br />
157.<br />
[23] Israfilov, D. M. , “Uniform convergence of the Bieberbach polynomials in<br />
closed smooth domains of bounded boundary rotation”, Journal of Approx. Theory,<br />
125, (2003), 116.<br />
[24] Israfilov, D. M. , “Uniform convergence of Bieberbach polynomials in closed<br />
Radon domains”, Analysis (Munich), 23, (2003), 51.<br />
[25] Israfilov, D. M. , Oktay, Burcin, “Approximation Properties of the Bieberbach<br />
polynomials in the Dini-smooth domains” Bull Belgian Math. Soc. 13, (2003), 91.<br />
[26] Israfilov, D. M. , Oktay, Burcin, “Approximation Properties of the Bieberbach<br />
polynomials”, XVII. Ulusal Matematik Sempozyumu, Bolu, (2004), 32.<br />
[27] Israfilov, D. M., Oktay, Burcin, “Approximation Properties of the Generalized<br />
Bieberbach polynomials in the Dini-smooth domains”, Khazar Journal of<br />
Mathematics, 2, (2006), 17.<br />
[28] Karlovich, Y. I. , Böttcher, A., “Carleson curves, Muckenhoupt weights and<br />
Toeplitz operators”, D’estvdıs Catalans Barcelona Inst. Barcelona, (1997).<br />
46
[29] Keldych, M. V., “Sur l′approximation en moyenne quadratique des fonctions<br />
analytiques”, Math. Sb., 5, 47, (1939), 391.<br />
[30] Kulikov, V. , “L p convergence of Bieberbach polynomials” (Russian), Izv Akad<br />
Nauk SSSR Ser. Mat. 43, (1979), 1121.<br />
[31] Lehto, O. Virtanen, K. , “Quasiconformal mappings in the plane”, Springer-<br />
Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, (1997).<br />
[32] Markushevich, A. I. , “Theory of functions of complex variable III”, Prentice<br />
Hall, Inc.(1967).<br />
[33] Marsden, J. E. , “Basic Complex Analyis”, W. H. F. and Company, (1973).<br />
[34] Mergelyan, S. N. , “Certain questions of the constructive theory of functions”<br />
(Russian), Trudy Math. Inst. Steklov, 37, (1951), 1.<br />
[35] Pommerenke, Ch. , “Boundary Behaviour of Conformal Maps”, Springer-<br />
Verlag, Berlin (1992).<br />
[36] Pritsker, I. G., “On the convergence of Bieberbach polynomials in domains<br />
with interior zero angles”. In: Methods of approximation theory approximation<br />
theory in complex analysis and mathematical physics, Leningrad, 1991. A. A.<br />
Gonchar and E. B. Saff, eds.), Lecture Notes in Math. 1550, (1992), 169.<br />
[37] Privalov, I. I. : “Introduction to the Theory of Functions of a Complex<br />
Variable”, Nauka, Moscow, (1984).<br />
[38] Rickman, S., “Characterization of quasiconformal maps”, Ann. Acad Sci. Fenn.,<br />
Ser. A., Mathematica", 395, (1966).<br />
[39] Simonenko, I. B. , “On the convergence of Bieberbach polynomials in the case<br />
of a Lipschitz domain”, Math. USSR-Inv., 13, (1978), 166.<br />
[40] Sobolev, S. L. , Applications of Functional Analysis in Mathematical Physics,<br />
SO AN SSSR, Novosibirsk, (1962).<br />
[41] Suetin, P. K., “Polynomials orthogonal over a region and Bieberbach<br />
polynomials”, Proc. Steklov Inst. Math, Amer. Math. Soc., Providence, R.I., 100<br />
(1974).<br />
[42] Suetin, P. K., “Series of Faber Polynomials”, Gordon and Breach Science<br />
Publishers, Australia, (1998).<br />
[43] Warschawski, S. E. “Über das Randverhalten der Abbildungsfunktionen bei<br />
konformer” Abbildung. Math. Z. , 35, 321.<br />
47
[44] Warschawski, S. E., Schober, G. P., “On Conformal Mapping of Certain<br />
Classes of Jordan Domains”, Arch. Rational Mach. Anal. 22, (1966), 201.<br />
[45] Wu Xue-Mou, “On Bieberbach polynomials”, Acta Math. Sinica, 13 (1963),<br />
145.<br />
48