Через
обозначим множество положительных мер с конечной энергией. Из нижеследующего неравенства вытекает, что сумма двух мер из
также принадлежит
Основное неравенство. Для любых положительных мер
справедливо неравенство
то
Этот результат вытекает из следующей леммы, справедливой в
для потенциалов «порядка а», определяемых ядром
(М. Рисс).
Лемма. Если а и
два действительных числа, то для интегралов Лебега справедливо тождество
где К — постоянная,
В самом деле, преобразование подобия с центром 0 и коэффициентом растяжения
переводит
соответственно в точки
такие, что
Это же преобразование для переменной интегрирования дает
причем здесь последний интеграл, очевидно, есть постоянная
так как он не зависит от
связанных тождеством
Лемма доказана.
Положим теперь
Тогда
В частности,
Заменяя
через
получаем
откуда
Применяя формулу (3), находим
Полагая здесь
получаем искомое неравенство (2).