Следовательно,
.Оценка (74), а потому и оценка (72) доказаны.
Необходимость.
Построим для данной функции
разложение (70), для которого .Пусть функция
с такова, что выполнено соотношение (65), и пусть ( ) - нетангенциальная максимальная функция для , т.е. , , (75')где
- область, ограниченная двумя касательными, проведенными из точки к окружности , и наибольшей дугой окружности , заключенной между точками касания.Теорема 7 утверждает, что
, поэтому нам достаточно найти такое разложение функции на атомы (70), что , (76)где постоянные С и
( ) не зависят от . Для построения разложения (70) с условием (76) фиксируем число : пусть, например, . Не ограничивая общности, мы можем считать, что . (77)Рассмотрим на отрезке
множества , , (78)Так как при любом
множество точек единичной окружности открыто, то ясно, что при множество (если оно непустое) представимо (единственным образом) в виде суммы непересекающихся обобщенных интервалов: , при , , . (79)Положим
и при (80)Так как
конечна для п.в. , то из определения функций , , следует, что для п.в. при , а значит, для п.в. .Отсюда, учитывая, что
, а следовательно из (80), при , мы находим, что , (81)где
- характеристическая функция множества . Из (81), учитывая, что , мы для функции получаем следующее разложение: для п.в. , (82)где
, , (83)С помощью функций
мы и построим нужное нам разложение вида (70). Прежде всего отметим, что при ,, . (84)
Докажем теперь, что для п.в.
, , (85)где постоянная
зависит только от числа , зафиксированного нами ранее.Так как из (65) и (75')
для п.в. , то из (77) следует, что .Пусть теперь
, - один из обобщенных интервалов в представлении (79), тогда из (77) и (78) , и если , - концевые точки дуги ( ) , то , а значит, , . (86)Из неравенств (86) согласно (75') следует, что
при . (87)Легко видеть (учитывая, что
и ) , что множества и пересекаются в одной точке: