Лекция 6.

§12. Единственность определения аналитической функции.

1. Понятие правильной точки.
2. Нули аналитической функции.
3.Теорема единственности определенной аналитической функции.


1. Понятие правильной точки.

Пусть f(z) задана в g, за исключением может быть некоторых изолированных точек.
Точка z 0 g называется правильной точкой функции f(z), заданной в g, если $ cn(z-z0)n =f(z) в g |z-z0| < r (z0 ), где r (z0 )-радиус сходимости степенного ряда.
Все остальные точки z g- особые точки функции f(z), заданной в g.

Замечание. Если f(z)C (g), то все z g- правильные точки f(z). Если f(z) задана в , то граничные точки могут быть как правильными, так и особыми.

2. Нули аналитической функции.

Пусть f(z)C(g); f(z0)=0, z0g, тогда  z0 - нуль аналитической функции . f(z)=cn(z-z0)n => c0 =0. Если c 1=…= cn-1 =0, а c n 0, то z 0 - нуль n-того порядка.
Заметим, что в нуле n-того порядка f(z0)=f'(z0)=… f(n-1)(z0)=0, f(n)(z0) 0 и f(z)=(z-z0)n f1(z), f1(z0)0.
Теорема о нулях аналитической функции.
Пусть f(z)C (g) и обращается в 0 в бесконечном множестве различных точек
(z izk , все z n g и f(z n )=0), имеющем предельную точку (точку сгущения) z *g
(zn=z* g). Тогда f(z)0, для z g.
Доказательство. По непрерывности f(z*)=0 => f(z)=cn(z-z*)n , где |z-z *|< r (z*) => c0 =0, и f(z)=(z-z *)f1(z); f1(z)= cn(z-z*)n; f1(zn )=0=> по непрерывности f 1(z*)=0 => c1 =0 и так далее => c n =0 для " n. Итак f(z)0 в круге |z-z *| < r (z* ), где r (z* ) не меньше, чем расстояние от z * до . Тождественное равенство f(z)0 во всей области g доказывается аналогично доказательству принципа максимума
Достаточно показать, что f(z ** )=0, где z ** g - произвольная точка, лежащая вне круга |z-z *| < r (z* ). Соединим z * и z ** спрямляемой кривой L, целиком лежащей в g и отстоящей от на расстояние d>0. Поскольку " точку круга |z-z *|< r (z* ), лежащую внутри g можно рассматривать как предел последовательности нулей функции f(z), то выбрав в качестве нового центра разложения последнюю точку z=z 1 пересечения кривой L с окружностью |z-z *|= r (z* ), получим, что f(z)0 внутри круга |z-z 1|< r (z1 ), где
r (z1) d. Продолжая этот процесс, покроем кривую L конечным числом кругов, радиусов не меньше d, внутри которых f(z)0. При этом точка z=z ** попадет внутрь последнего круга => f(z **) 0. В силу произвольности z ** => f(z) 0 в g. n
Следствия.
1.    Все нули f(z)C (g) и f(z) тождественно 0 в g - изолированные.
2.    Если f(z)C (g) и f(z) тождественно 0 в g, то в " ограниченной  ' g может быть лишь конечное число нулей f(z).
Доказательство  Если множество нулей в '- бесконечно, то из него можно выделить пооследовательность, сходящуюся к z '  =>f(z) 0 в g, что противоречит условию. n
2.    Если f(z)- целая , то в " ограниченной' может быть лишь конечное число нулей f(z). На расширенной комплексной плоскости целая функция может иметь лишь счетное число нулей, причем предельноой точкой этого множества является бесконечно удаленная точка .

3. Теорема единственности определенной аналитической функции.


Теорема. Если f1 (z) и f 2(z)C (g) и $ {zn}z*g, zizk и f 1(zn)=f2(zn ), то f 1(z)f2 (z) для " zg.
Для доказательства достаточно при помощи теоремы о нулях установить, что функция h(z)=f 1(z)-f2(z) 0 в g.
Следствия теоремы единственности.
Множество задания аналитической функции.
В области g  может существовать только одна аналитическая функция, принимающая заданные значения на
a)    {zn}z*g, zizk
b )    x C g, C- кусочно-гладкая кривая.
c)    z' g.
Другими словами: Функция аналитическая в g однозначно определяется заданием своих значений на   a), b), c).
Существенное замечание. Может - не значит существует. Нельзя произвольно задавать значения f(z n ) или f(C) или f( ') !

Назад       Вверх       Вперед

Hosted by uCoz