1. 引言
Clifford [1] 代数是一种可结合但不可交换的代数结构,是Clifford在1878年建立的。Hypergenic函数是在修正的Dirac算子的基础上提出来的,是单复分析中全纯函数在高维空间欧式度量下的推广。2009年以来,S. L. Eriksson和H. Orelma [2] [3] 研究了实Clifford代数中的hypergenic函数并给出了它的Cauchy型积分公式。2014年,谢永红 [4] [5] [6] 研究了对偶的k-hypergenic函数的Cauchy型积分公式和hypergenic函数的相关性质,同时研究了实Clifford分析中hypergenic函数拟Cauchy型积分的边界性质,并且给出了Plemelj公式和Privalov定理。2019年,陈雪 [7] 等研究了双hypergenic函数的Cauchy型积分公式及其相关理论。2022年,边小丽 [8] 等研究了双曲调和函数的积分表示。
本文基于以上的研究结果,从
空间中的函数
的P0部和Q0部分解的角度,讨论了双hypergenic函数的充分必要条件,为进一步讨论双hypergenic函数的性质及应用奠定了基础。
2.预备知识
2.1. Clifford代数
为实Clifford代数,单位元为
,
的基元素是
,且满足
。对
,有
,
,其中
,
。当
,
。
2.2.
中的基本运算
设
,定义“
”运算:
,
,
。
2.3.
中的一种分解
可唯一地分解为
,其中
。定义两个映射
和
,
,
,其中b和c分别称为a的
部和
部。
对
,有
,
. (2.1)
且对
,有
,
. (2.2)
2.4. 微分算子
设
为一非空连通开子集,
表示
中
函数的全体。
Dirac算子
,
.
其中
。可以定义修正的Dirac算子
,
.
定义2.1 [2] 若函数
,且对
有
,则称
为
上的左hypergenic函数,类似地,若
,则称
为
上的右hypergenic函数。
设
,
为非空联通开子集,
表示
中
函数的全体。
.
记
中的基元素为:
;记
中的基元素为:
。
定义2.2 [7] 设
,
为非空连通开集,
如前所述,
,若
则称
为
上的双hypergenic函数。
注:
表示
只对第一个变量取
部,
,
,
表示类似的含义。
3. 主要结果
设
,
可以分解成以下两种形式:
(3.1)
(3.2)
下面我们利用
的
部和
部的分解,给出双hypergenic函数的等价条件。
引理3.1 [2] 设
为非空连通开集,
,则
(3.3)
(3.4)
(3.5)
引理3.2 [2] 设
为非空连通开集,
,则
(3.6)
(3.7)
(3.8)
定理3.1 若
,
是双Hypergenic函数的充分必要条件是
(3.9)
证明 由
(3.10)
又
及
从而
故
成立的充要条件是(3.9)的前两式成立。
同理可得
因而
的充要条件为(3.9)的后两式成立,综上
是双hypergenic函数的充分必要条件是(3.9)成立,得证。
定理2.1 类似于复分析中的Cauchy-Riemann方程,建立了双Hypergenic函数与偏微分方程之间的联系。下面对方程(3.9)的某些量进行变换得到了双Hypergenic函数的又一个等价条件。
定理3.2
是双Hypergenic函数的充分必要条件是
(3.11)
证明 由定理3.1知,我们只需证明方程组(3.9)等价于方程组(2.11)即可。
由
(3.12)
(3.13)
同理可得
(3.14)
(3.15)
将(3.12),(3.13),(3.14),(3.15)分别代入方程组(3.9),即得(3.11),反之也成立。
故定理得证。
4. 结论
双hypergenic函数是Clifford分析中hypergenic函数的进一步推广,双hypergenic函数的等价条件的研究对于研究高维空间中的方程和算子提供了重要的理论基础。在本文中,我们研究了双hypergenic函数的充分必要条件,这些判别条件类似于复分析中的Cauchy-Riemann方程,建立了双Hypergenic函数与偏微分方程之间的联系。这些结果丰富了Clifford分析的理论基础,但关于双hypergenic函数还有很多问题有待进一步探讨,后续我将继续研究双hypergenic函数方面的内容,争取有进一步的研究成果。
基金项目
国家自然科学基金11802208。