<p>This thesis treats inequalities of Carlson type, i.e. inequalities of the form</p><p><mml:math><mml:semantics><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>∥f∥</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo mml:stretchy="false">∏</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mi>∥f∥</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">θ</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></p><p>where <mml:math><mml:semantics><mml:mrow><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo mml:stretchy="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">θ</mml:mo><mml:mn>i </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math> and <i>K</i> is some constant, independent of the function <i>f</i>. <i>X</i> and <mml:math><mml:semantics><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:semantics></mml:math> are normed spaces, embedded in some Hausdorff topological vector space. In most cases, we have <mml:math><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math>, and the spaces involved are weighted Lebesgue spaces on some measure space. For example, the inequality</p><p><mml:math><mml:semantics><mml:mrow><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo mml:stretchy="false">∫</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mml:stretchy="false">∞</mml:mo></mml:munderover><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mml:fontstyle="italic">dx</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msqrt><mml:mo mml:stretchy="false">π</mml:mo></mml:msqrt></mml:mrow><mml:msup><mml:mfenced mml:open="(" mml:close=")"><mml:mrow><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo mml:stretchy="false">∫</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mml:stretchy="false">∞</mml:mo></mml:munderover><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mml:fontstyle="italic">dx</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mml:stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mfenced mml:open="(" mml:close=")"><mml:mrow><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo mml:stretchy="false">∫</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mml:stretchy="false">∞</mml:mo></mml:munderover><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mml:fontstyle="italic">dx</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mml:stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></p><p>first proved by F. Carlson, is the above inequality with <mml:math><mml:semantics><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math>, <mml:math><mml:semantics><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">θ</mml:mo><mml:mn>1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">θ</mml:mo><mml:mn>2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1 </mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math>, <mml:math><mml:semantics><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">ℝ</mml:mo><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">+</mml:mo><mml:mn>, </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mml:fontstyle="italic">dx</mml:mi></mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>, </mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">ℝ</mml:mo><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">+</mml:mo><mml:mn>, </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mml:fontstyle="italic">dx</mml:mi></mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math> and <mml:math><mml:semantics><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo mml:stretchy="false">ℝ</mml:mo><mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">+</mml:mo><mml:mn>, </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi mml:fontstyle="italic">dx</mml:mi></mml:mrow><mml:mo mml:stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math>. In different situations, suffcient, and sometimes necessary, conditions are given on the weights in order for a Carlson type inequality to hold for some constant <i>K</i>. Carlson type inequalities have applications to e.g. moment problems, Fourier analysis, optimal sampling, and interpolation theory.</p>

This thesis treats inequalities of Carlson type, i.e. inequalities of the form &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mi&gt;∥f∥&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mi&gt;x&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;≤&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mi&gt;K&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:munderover&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;∏&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mi&gt;i&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;1&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mi&gt;m&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:munderover&gt;&lt;mml:msubsup&gt;&lt;mml:mi&gt;∥f∥&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mi&gt;A&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mi&gt;i&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;θ&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mi&gt;i&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;/mml:msubsup&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt; where &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:munderover&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;∑&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mi&gt;i&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;1&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mi&gt;m&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:munderover&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;θ&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;i &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;1&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt; and K is some constant, independent of the function f. X and &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mi&gt;A&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mi&gt;i&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt; are normed spaces, embedded in some Hausdorff topological vector space. In most cases, we have &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mi&gt;m&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;2&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt;, and the spaces involved are weighted Lebesgue spaces on some measure space. For example, the inequality &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:munderover&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;∫&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;0&lt;/mml:mn&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;∞&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:munderover&gt;&lt;mml:mi&gt;f&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;(&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mi&gt;x&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;)&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mi mml:fontstyle="italic"&gt;dx&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;≤&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:msqrt&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;π&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:msqrt&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:msup&gt;&lt;mml:mfenced mml:open="(" mml:close=")"&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:munderover&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;∫&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;0&lt;/mml:mn&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;∞&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:munderover&gt;&lt;mml:msup&gt;&lt;mml:mi&gt;f&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;2&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msup&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;(&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mi&gt;x&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;)&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mi mml:fontstyle="italic"&gt;dx&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:mfenced&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mn&gt;1&lt;/mml:mn&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;/&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;4&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:msup&gt;&lt;mml:msup&gt;&lt;mml:mfenced mml:open="(" mml:close=")"&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:munderover&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;∫&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;0&lt;/mml:mn&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;∞&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:munderover&gt;&lt;mml:msup&gt;&lt;mml:mi&gt;x&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;2 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msup&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:msup&gt;&lt;mml:mi&gt;f&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;2 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msup&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;(&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mi&gt;x&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;)&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mi mml:fontstyle="italic"&gt;dx&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:mfenced&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mn&gt;1&lt;/mml:mn&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;/&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;4&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:msup&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt; first proved by F. Carlson, is the above inequality with &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mi&gt;m&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;2&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt;, &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;θ&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;1 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;θ&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;2 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mfrac&gt;&lt;mml:mn&gt;1 &lt;/mml:mn&gt;&lt;mml:mn&gt;2&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mfrac&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt;, &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mi&gt;X&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mi&gt;L&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;1&lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;(&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;ℝ&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;+&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;, &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;mml:mi mml:fontstyle="italic"&gt;dx&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;)&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mn&gt;, &lt;/mml:mn&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mi&gt;A&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;1 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mi&gt;L&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;2 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;(&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;ℝ&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;+&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;, &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;mml:mi mml:fontstyle="italic"&gt;dx&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;)&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt; and &lt;mml:math&gt;&lt;mml:semantics&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mi&gt;A&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;2 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;=&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mi&gt;L&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;2 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;(&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:msub&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;ℝ&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;+&lt;/mml:mo&gt;&lt;mml:mn&gt;, &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:msub&gt;&lt;mml:msup&gt;&lt;mml:mi&gt;x&lt;/mml:mi&gt;&lt;mml:mn&gt;2 &lt;/mml:mn&gt;&lt;/mml:msup&gt;&lt;mml:mi mml:fontstyle="italic"&gt;dx&lt;/mml:mi&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;mml:mo mml:stretchy="false"&gt;)&lt;/mml:mo&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:mrow&gt;&lt;/mml:semantics&gt;&lt;/mml:math&gt;. In different situations, suffcient, and sometimes necessary, conditions are given on the weights in order for a Carlson type inequality to hold for some constant K. Carlson type inequalities have applications to e.g. moment problems, Fourier analysis, optimal sampling, and interpolation theory.