Le calcul fonctionnel dans les espaces de Sobolev. (Functional calculus in Sobolev spaces) (Q913200)

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scientific article; zbMATH DE number 4146843
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English
Le calcul fonctionnel dans les espaces de Sobolev. (Functional calculus in Sobolev spaces)
scientific article; zbMATH DE number 4146843

    Statements

    Le calcul fonctionnel dans les espaces de Sobolev. (Functional calculus in Sobolev spaces) (English)
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    1991
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    On dit qu'une fonction F, de la variable réelle, opère sur l'espace de Sobolev \(W^{m,p}({\mathbb{R}}^ n)\) (resp. sur le cône positif \(W^{m,p}({\mathbb{R}}^ n)^+)\) si l'on a \(F\circ f\in W^{m,p}({\mathbb{R}}^ n)\) à chaque fois que \(f\in W^{m,p}({\mathbb{R}}^ n)\) (resp. \(f\in W^{m,p}({\mathbb{R}}^ n)^+)\). Toutes les fonctions F considérées sont continues et vérifient \(F(0)=0\). m est un entier positif et \(p\in [0,+\infty]\). On dit qu'une fonction g appartient à \(L^ p({\mathbb{R}})\) localement-uniformément s'il existe une constante \(M\geq 0\) telle que \(\int_{J}| g(t)|^ pdt\leq M\), pour tout intervalle J, de longuer 1. Théorème 1. (i) Pour \(p>n\), ainsi que pour \(n=p=1\), la condition \(F'\in L^{\infty}_{loc}({\mathbb{R}})\) est nécessaire et suffisante pour que F opère sur \(W^{1,p}({\mathbb{R}}^ n).\) (ii) Pour \(p<n\), ainsi que pour \(p=n>1\), la condition \(F'\in L^{\infty}({\mathbb{R}})\) est nécessaire et suffisante pour que F opère sur \(W^{1,p}({\mathbb{R}}^ n).\) Théorème 2. Pour \(mp>n\) et \(m\geq 2\), ainsi que pour \(m=n\geq 2\) et \(p=1\), la condition \(F^{(m)}\in L^ p_{loc}({\mathbb{R}})\) est nécessaire et suffisante pour que F opère sur \(W^{m,p}({\mathbb{R}}^ n).\) Théorème 3. (i) Pour \(1+(1/p)<m<n/p\), les fonctions \(t\to ct\) sont les seules qui opèrent sur \(W^{m,p}({\mathbb{R}}).\) (ii) Pour \(1<p<n/2\), les conditions suivantes sont nécessaires et suffisantes pour que F opère sur \(W^{2,p}({\mathbb{R}}^ n)^+:\) \(F'\in L^{\infty}({\mathbb{R}}^+)\), \(F''\in L^ p_{loc}(]0,+\infty [)\) et \(\sup_{t>0}t^{p-1}\int^{2t}_{t}| F''(s)|^ pds<+\infty.\) (iii) Pour \(n>2\), la condition \(F''\in L^ 1({\mathbb{R}})\) est nécessaire et suffisante pour que F opère sur \(W^{2,1}({\mathbb{R}}^ n).\) Théorème 4. Supposons \(n>m\geq 2\). Alors les conditions suivantes sont nécessaires et suffisantes pour que F opère sur \(W^{m,n/m}({\mathbb{R}}^ n):\) \(F'\in L^{\infty}\) et \(F^{(m)}\) appartient à \(L^ p({\mathbb{R}})\) localement-uniformément.
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    functional calculus
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    Sobolev spaces
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    Identifiers

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