Разностное свойство для функций с ограниченными вторыми разностями на аменабельных топологических группах
А. И. Штернab a Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
b Научно-исследовательский институт системных исследований РАН
Аннотация:
Пусть
$G$ – топологическая группа. Для функции
$f\colon G\to\mathbb R$ и элемента
$h\in G$ определим правую разностную функцию
$\Delta_hf$ формулой
$\Delta_hf(g)=f(gh)-f(g)$ (
$g\in G$). Функция
$H\colon G\to\mathbb R$ называется аддитивной, если она удовлетворяет функциональному уравнению
$H(g+h)=H(g)+H(h)$ для любых
$g,h\in G$. Класс
$F$ вещественнозначных функций, определённых на
$G$, называется имеющим разностное свойство, если для любой функции
$f\colon G\to\mathbb R$, удовлетворяющей условию
$\Delta_hf\in F$ для любого
$h\in G$, существует такая аддитивная функция
$H$, что
$f-H\in F$. Гипотеза П. Эрдёша, утверждающая, что класс непрерывных функций на
$\mathbb R$ имеет разностное свойство, была доказана Н. Г. де Брюйном; позже Ф. В. Кэрролл и Ф. С. Кёль доказали аналогичное утверждение для компактных абелевых групп и, при дополнительных предположениях, для компактных метрических групп, а именно в предположении, что все функции вида
$\nabla_hf(g)=f(hg)-f(g)$,
$g\in G$, измеримы по Хаару для любого
$h\in G$. Одно из следствий этого предположения – ограниченность функции
$\{g,h\}\mapsto f(gh)-f(g)-f(h)+f(e)$,
$g,h\in G$, для любой такой функции
$f$ на компактной группе
$G$, что разностная функция
$\Delta_hf$ непрерывна на группе
$G$ для любого
$h\in G$ и функции
$\nabla_hf$ измеримы по Хаару для любого
$h\in G$ (
$e$ – единица группы
$G$). В статье рассматривается разностное свойство в более слабом дополнительном предположении, что функция
$\{g,h\}\mapsto f(gh)-f(g)-f(h)+f(e)$,
$g,h\in G$, является ограниченной. Это предположение позволяет получить результаты о разностном свойстве не только для групп, но и для функций на однородных пространствах.
Ключевые слова:
топологическая группа, разностное свойство, аддитивная функция.
УДК:
512.546+
517.986.6+
512.815.1