Une procédure de Calderón-Zygmund pour le problème de la racine <Emphasis Type="Italic">k</Emphasis>-ième

Soit f une fonction définie sur un ouvert de ℝ ^d , à valeurs positives ou nulles, de classe C ^k , où k est un entier ≥2. Un résultat de Colombini–Jannelli–Spagnolo assure que ∇(f ^{1/ k} ) appartient à L ¹ _loc. Nous démontrons ici que ∇(f ^{1/ k} )∈L _w ^{k / k −2}, ce qui fournit une amélioration optimale du résultat ci-dessus et une généralisation d’un théorème classique de Glaeser sur la racine carrée. La méthode de preuve requiert l’usage d’une décomposition de Calderón–Zygmund de la fonction f qui nous permet de nous ramener à des formes normales de manipulation simple. Nous montrons également que la régularité C ^k est essentiellement nécessaire au résultat. Nous donnons quelques applications à des problèmes d’équations aux dérivées partielles faiblement hyperboliques. L’adaptabilité des méthodes de décomposition de Calderón-Zygmund, utilisées en analyse harmonique et pseudo-différentielle, trouve dans ces résultats une nouvelle illustration.

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Received: December 13, 2001?Published online: April 14, 2003