Compactness of higher-order Sobolev embeddings

Abstract

V předložené práci studujeme kompaktnost Sobolevových vnoření m-tého řádu na oblasti Ω ⊆ Rn vybavené pravděpodobnostní mírou ν a splňující jistou izoperi- metrickou nerovnost. Odvodíme podmínku na dvojici prostorů X(Ω, ν) a Y (Ω, ν) invariantních vůči nerostoucímu přerovnání, která zaručuje kompaktnost vnoření Sobolevova prostoru V m X(Ω, ν) do Y (Ω, ν). Tato podmínka je vyjádřena po- mocí kompaktnosti jistého operátoru na reprezentačních prostorech. Získaný výsledek poté využijeme k charakterizaci kompaktních Sobolevových vnoření na konkrétních prostorech s mírou, kterými jsou Johnovy oblasti, Maz'yovy třídy oblastí v eukleidovském prostoru a součinové pravděpodobnostní prostory, jejichž standardním příkladem je Gaussův prostor. 1

The present work deals with m-th order compact Sobolev embeddings on a do- main Ω ⊆ Rn endowed with a probability measure ν and satisfying certain isoperi- metric inequality. We derive a condition on a pair of rearrangement-invariant spaces X(Ω, ν) and Y (Ω, ν) which suffices to guarantee a compact embedding of the Sobolev space V m X(Ω, ν) into Y (Ω, ν). The condition is given in terms of compactness of certain operator on representation spaces. This result is then applied to characterize higher-order compact Sobolev embeddings on concrete measure spaces, including John domains, Maz'ya classes of Euclidean domains and product probability spaces, among them the Gauss space is the most stan- dard example. 1