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2012年3月数学32: 函数論・複素関数論・複素解析のスレ (183)
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函数論・複素関数論・複素解析のスレ
1 : 函数論、複素関数論、複素解析に関する事を自由に語ってください
2 : 保型関数までは勉強しようね
3 : そりゃ難しいお
4 : 一致の定理
5 : 現代的スタイルのオススメ教科書プリーズ
6 : アールフォルス精読中
7 : D-{0}={z|z≠0,|z|<1}とA(1/2)={z|1/2<|z|<1} は等角同値ではない.
8 : リュービルの定理 C上有界な正則関数は定数関数のみである
9 : 最大値の原理 fは領域D上で正則な関数で,しかも定数関数でないならば,|f(z)|はD上で最大値を取らない.
10 : Xは連結集合 f:X→Rは連続関数 Xの任意の点xに対して,xのある近傍へのfの制限が定数関数であれば,fはX全体で定数関数である.
11 : 解析接続とかあるけど ある開集合Oで定義された正則な関数が O⊂O'となる開集合O'に解析接続出来るかとか O'の点での具体的な値とかどうやって求めるんだ
12 : コーシーの積分公式 fが単連結な領域D上で正則とならば,D上の長さを持つ任意の単純閉曲線γと,γに囲まれた任意の点aに対して等式: f(a)=∫[γ]f(z)/(z-a)dz が成り立つ.
13 : アスコリ・アルツェラの定理
14 : 鏡像の原理
15 : ピカールって名前が可愛いよね
16 : カラテオドリの定理
17 : ワイエルシュトラスの二重級数定理
18 : __ノ)-'´ ̄ ̄`ー- 、_ , '´ _. -‐'''"二ニニ=-`ヽ、 / /:::::; -‐''" `ーノ / /:::::/ \ / /::::::/ | | | | | |:::::/ / | | | | | | | |::/ / / | | || | | ,ハ .| ,ハ| | |/ / / /| ,ハノ| /|ノレ,ニ|ル' | | | / / レ',二、レ′ ,ィイ|゙/ 私は只の数ヲタなんかとは付き合わないわ。 . | \ ∠イ ,イイ| ,`-' | 頭が良くて数学が出来てかっこいい人。それが必要条件よ。 | l^,人| ` `-' ゝ | さらに Ann.of Math に論文書けば十分条件にもなるわよ。 | ` -'\ ー' 人 一番嫌いなのは論文数を増やすためにくだらない論文を書いて | /(l __/ ヽ、 良い論文の出版を遅らせるお馬鹿な人。 | (:::::`‐-、__ |::::`、 ヒニニヽ、 あなたの論文が Ann of Math に accept される確率は? | / `‐-、::::::::::`‐-、::::\ /,ニニ、\ それとも最近は Inv. Math. の方が上かしら? | |::::::::::::::::::|` -、:::::::,ヘ ̄|'、 ヒニ二、 \ . | /::::::::::::::::::|::::::::\/:::O`、::\ | '、 \ | /:::::::::::::::::::/:::::::::::::::::::::::::::::'、::::\ノ ヽ、 | | |:::::/:::::::::/:::::::::::::::::::::::::::::::::::'、',::::'、 /:\__/‐、 | |/:::::::::::/::::::::::::::::::::::::::::::::::O::| '、::| く::::::::::::: ̄| | /_..-'´ ̄`ー-、:::::::::::::::::::::::::::::::::::|/:/`‐'::\;;;;;;;_| | |/::::::::::::::::::::::\:::::::::::::::::::::::::::::|::/::::|::::/:::::::::::/ | /:::::::::::::::::::::::::::::::::|:::::::::::::::::::::O::|::|::::::|:::::::::::::::/
19 : >>4 ,>>13-17 定理の内容をきちんと述べよ 名称を連呼するだけならば馬鹿でもできる
20 : 代数学の基本定理の複素解析的証明
21 : >>20 代数学の基本定理の証明は、リュービルの定理かルーシェの定理を使うのがいいですね。 ε-δ論法でも手間暇かければ証明できますが(杉浦 解析入門1に載っています) やっていることは本質的に最大値の原理(>>9 )と変わらないので敢えてすることはないかと。
22 : んー言われてみればそうかもしれませんね ようするに、zが十分小さい範囲を動いているときは、係数が0でない最小次数の項だけを評価すればよくて ある点aを中心とする十分小さい円周上を動かしたとき、f(a)が0でなければ、かならずf(a+εe^(iθ))がf(a)よりも小さくなる点があるってことですね
23 : 最大値の原理をルーシェの定理を用いて証明するってどうやるんでしょうか?
24 : g(x)がx=aにおいて1位の零点を持ち、f(a)≠0のとき f(x)/{g(x)}^2のx=aでの留数ってどうやって求めるんですか?
25 : fとgのテイラー級数を使ってそれを 慎重にローラン展開すれば 二つの項からなる公式が得られる
26 : x-a=tとおく f(x)=f(a)+f'(a)t+f"(a)t^2/2+… g(x)=t(g'(a)+g"(a)t/2+…) f(x)/{g(x)}^2 =(f(a)/t^2+f'(a)/t+f"(a)/2+…)(g'(a)+g"(a)t/2+…)^(-2) =(f(a)/(g'(a)t)^2+f'(a)/(tg'(a)^2)+f"(a)/(2g'(a)^2)+…)(1+g"(a)t/2g'(a)+…)^(-2) =(f(a)/(g'(a)t)^2+f'(a)/(tg'(a)^2)+f"(a)/(2g'(a)^2)+…)(1+(-2)g"(a)t/2g'(a)+…) 留数は (-2)g"(a)f(a)/2g'(a)^3+f'(a)/g'(a)^2 ={f'(a)g'(a)-f(a)g"(a)}/{g'(a)}^3
27 : 俺は只の数ヲタなんかとは付き合わンな。 頭が良くて数学が出来てかっこいいヤツ。それが必要条件。 さらに arXiv math に論文だせば十分条件にもなる。 俺、一番嫌いなのは論文数を増やすためにくだらない論文を書いて 良い論文の出版を遅らせるお馬鹿なヤツ。
28 : じゃあf(x)h(x)/{g(x)}^3だったら?
29 : タイヒミュラー空間論ってまだやること残ってるの?
30 : 関係ないがもっちーのp進タイヒミュラー理論(とその周辺)の論文面白いよ
31 : 数論幾何かあ。 俺にはわからんな。
32 : f= f0 f1 f2 f3 … h= h0 h1 h2 h3 … g= g1 g2 g3 … fh: f0h0 f0h1+f1h0 f0h2+f1h1+f2h0 f0h3+f1h2+f2h1+f3h0 … 1/g^3= 1/(g1g1g1(1 g2/g1 g3/g1 …)^3) =(1/g1g1g1)(1 (-3)(g2/g1 g3/g1 …) 6(g2/g1 g3/g1 …)^2 …) =(1/g1g1g1)(1 (-3)(g2/g1 g3/g1 …) 6(g2/g1)^2 …) 留数は (f0h2+f1h1+f2h0)/g1g1g1+((-3)(f0h1+f1h0)(g2/g1))/g1g1g1+(f0h0)((-3)(g3/g1)+6(g2/g1)^2)/g1g1g1 適当に解釈してください
33 : >(f0h2+f1h1+f2h0)/g1g1g1+((-3)(f0h1+f1h0)(g2/g1))/g1g1g1+(f0h0)((-3)(g3/g1)+6(g2/g1)^2)/g1g1g1 {f(a)h"(a)+2f(a)h(a)+f"(a)h(a)}/2{g'(x)}^3 -3g"(a){f(a)h'(a)+f'(a)h(a)}/2{g'(a)}^4 +f(a)h(a)[3{g"(a)}^2-g"'(a)g'(a)]/2{g'(a)}^5
34 : リーマンの写像定理 Cと異なる任意の単連結領域は単位円板|z|<1に等角同値である
35 : >>7 リーマンの定理 fはD-{a}で正則、点aの近傍で有界ならば、点aでの主要部は0(⇔aは除去可能) を使う。 定義域を0まで拡張したfをf~とでも書こう。 f~(0)がA(1/2)の内部にあるときは同相性に、 境界にあるときは正則性(最大値の原理 >>9 )に、 外部にあるときは連続性に反する(自明)。
36 : >>35 ※ "同相性"はfの同相性である
37 : シュワルツの不等式: fは領域|z|<Rで正則で,f(0)=0,|f(z)|≦Mをみたすとする.このとき |z|<R ⇒ |f(z)|≦M|z|/R が成り立つ.特に0<|z|<Rなる或るzにおいて等号が成り立つとき,|z|<Rにおいて f(z)=e^(iθ)(M/R)z である.
38 : 回転数って閉曲線にしか定義できないの? たとえば螺旋状の曲線も、ある点を中心に回転していると言えそうだけど
39 : 困ったちゃん
40 : 解析概論第五章
41 : >>38 回転数の期待値を考える時にはそういう拡張も必要になります
42 : 質問スレで答えが得られなかったので、ここで質問します Σ(n=-∞〜∞)1/(z-n)^2 がC\Zで広義一様に絶対収束することの理由を教えて下さい
43 : ワイエルシュトラスのM判定法: ある正項級数 a_1+a_2+…+a_n+… と,定数Mが取れて,十分大きなnに対して, x∈E ⇒ |f_n(x)|≦M*a_n が成り立つならば,関数項級数 f_1(x)+f_2(x)+…+f_n(x)+… は集合E上で一様に絶対収束する.
44 : a_1+a_2+…+a_n+…は収束する
45 : 複素解析は理論が美しいって本当ですか?
46 : 杉浦解析入門2にも、「複素解析は数学のなかでもっとも美しい理論のひとつである」と断ってから初めているね
47 : >>43 自分でやってみたのですが、広義一様収束は示せました。 任意のRをとって、|z|≦Rで考える。2R≦Nとなる自然数Nをとる Σ(n=-∞〜∞)1/(z-n)^2=Σ(n=-∞〜-N)1/(z-n)^2+Σ(n=-N〜N)1/(z-n)^2+Σ(n=N〜∞)1/(z-n)^2…@ と分ける。 まず第1項について Σ(n=-∞〜-N)1/(z-n)^2=Σ(n=N〜∞)1/(z+n)^2と考えて、ワイエルシュトラスの判定送を使って第1項が一様に絶対収束することを示す。 N≦nの時 |1/(z+n)^2|≦4/n^2 Σ(n=N〜∞)4/n^2<∞だから、@の第1項は一様に絶対収束する。同様に第3項も一様に絶対収束する。 したがって、|z|≦RでΣ(n=-∞〜∞)1/(z-n)^2は一様収束するから、広義一様収束が示された。 しかし、絶対収束が示せません… 上の証明と同様にΣ(n=-∞〜∞)|1/(z-n)^2|=Σ(n=-∞〜-N)|1/(z-n)^2|+Σ(n=-N〜N)|1/(z-n)^2|+Σ(n=N〜∞)|1/(z-n)^2|と分けます。 第1項と第3項は先ほどの議論から、収束しますが、第2項が有限かどうかわからないため、絶対収束が示せません… 方針がまずいのでしょうか?アドバイスお願いします
48 : >>47 をお願いします…
49 : Lax and Zalcman : Complex Proofs of Real Theorems 2012 1月発売 たった90ページなのに3360円
50 : >>49 高いな
51 : >>49 とても面白いタイトルですね。是非とも眺めてみたいです。 猫
52 : >>47 をなんとかお願いします…
53 : せっかちだな。もっとゆっくり考えたって誰も困らないぜ。
54 : >>53 すみません…自分でも考えてみます 方針がまずかったのかな… 解説お願いします
55 : 広義一様収束は示せたが、広義一様絶対収束は示せないということは、少なくともこのふたつの区別はついているわけだ。 よろしい。定義を書いて違いを説明してみなさい。
56 : >>55 Σ(n=-∞〜∞)1/(z-n)^2は広義一様に絶対収束する とテキストにあったのですが、これは 広義一様収束かつ絶対収束 ですよね? ちなみに広義一様収束、広義一様絶対収束の定義は D上でΣf_nが広義一様収束する⇔Σf_nがD上の任意のコンパクト集合上で一様収束する D上でΣf_nが広義一様絶対収束する⇔Σf_nがD上で広義一様収束かつ絶対収束する ではないですか…?
57 : 絶対収束性は、一様なのか、広義一様なのか、各点なのか
58 : >>57 テキストには 広義一様に絶対収束としか書いてなくて… 1/z^2+Σ(n=1〜∞){1/(z+n)^2+1/(z-n)^2}=Σ(n=-∞〜∞)1/(z-n)^2 という式変形の正当化をしようとしてます。 右辺が広義一様絶対収束してれば、和の取り方を任意に変えても値は変わらないから、式変形が正当化されたということになりそうです。 なので、テキストにあった[広義一様に絶対収束する]というのは広義一様絶対収束ということだと思います。
59 : 「広義一様に絶対収束」といえば意味は一意に定まるが、「広義一様収束かつ絶対収束する」の「絶対収束」は広義一様なのか一様なのか各点なのかと訊いている。
60 : 一様収束かつ絶対収束するが、一様絶対収束しない例ってあるの?
61 : >>59 すみません、広義一様の意味です 広義一様に絶対収束してることが示されれば、>>58 の正当化はできますよね…?
62 : まず|z|≦Rで広義一様収束するの?
63 : >>62 >>47 のような議論で、任意のRに対して |z|≦Rにおいて一様収束していることが示せました すなわち、任意のコンパクト集合上で一様収束しているということだから、C\Zで広義一様収束しているとなりました 間違いでしょうか…?
64 : 第二項はどうして広義一様収束するの?
65 : >>64 関数の有限個の和だから、広義一様収束すると思ったのですが、間違いでしょうか…?
66 : >>65 第2項の絶対値はそのような任意のNに対して上に有界に見えませんが・・・.
67 : >>66 たしかに… そうすると広義一様収束も怪しくなりました 証明の方針のアドバイスをお願いします…
68 : 不安になってきた。 領域V上で広義一様収束は「Vに含まれる任意のコンパクト集合で一様に収束」で 広義一様絶対収束は「Vに含まれる任意のコンパクト集合で一様に絶対収束」 でおk?
69 : >>68 そうだと思います… >>47 は本当に広義一様に絶対収束しているでしょうか…?
70 : すみません>>42 の間違いでした
71 : じっくり考えてみよう. 実軸上にぽつりぽつりと特異点を持つ函数になると思うので, それを踏まえたうえで広義一様に絶対収束を示さなければならない。 いま,C\Z上の任意のコンパクト集合Kをとる. n<0に対して Σ[n=-∞ to -1]1/|z-n|^2=Σ[n=1 to ∞]1/|z+n|^2 となるが, |z+n|^2=|n+Rez|^2+|Imz|^2≧|n+c|^2 (cはKで決まる定数) よって, Σ[n=1 to ∞]1/|z+n|^2≦Σ[n=1 to ∞]1/|n+c|^2 となって広義一様収束性はOK. n≧0も同様に Σ[n=0 to ∞]1/|z-n|^2≦Σ[n=0 to ∞]1/(n+Rez)^2 となりのでOK. こんな感じでどうすか?
72 : >>71 返信ありがとうございます! 任意のコンパクト集合kを{z∈C||z|^2≦R}の形の集合に限っても良いですよね? この時、>>71 の証明中のcはRを使って書けますか?
73 : ちょっと修正 Σ[n=0 to ∞]1/|z-n|^2≦Σ[n=0 to ∞]1/(n+Rez)^2≦Σ[n=0 to ∞]1/(n+c)^2 (cはKで決まる定数) だからOK >>72 論証の仕方次第だけど,そこの集合に限ったら特異点含んじゃうよ.
74 : >>73 何故そのようなcが取れるのでしょうか…?
75 : >>47 のような議論はまずいのでしょうか…?
76 : >>74 そのようなcが取れるのはKはコンパクトだから
77 : >>75 何がまずいのか上の方で言われてるけどそれも理解できないってこと? 何がわからないのかはっきりさせないとだめでしょ. だめ?いい?だけ聞いて何がしたいの?
78 : >>77 |z|≦Rにおいて Σ(n=-∞〜-N)1/(z-n)^2は一様に絶対収束するから、fに一様に絶対収束していると仮定 Σ(n=N〜∞)1/(z-n)^2も一様に絶対収束しているから、gに一様に絶対収束していると仮定する。 h(z)=Σ(n=-N〜N)|1/(z-n)^2| とおくと sup|Σ(n=-k〜k)|1/(z-k)^2|−(f(z)+h(z)+g(z))|→0(k→∞) だから、Σ(n=-∞〜∞)1/(z-n)^2は |z|≦Rでf(z)+h(z)+g(z)に一様に絶対収していると考えたのですが、どうでしょうか…? Σ(n=-N〜N)1/(z-n)^2はzを動かした時には有界ではないのはわかるのですが、まずいのでしょうか? 有界でない関数に一様に絶対収束しているだけだと思ったのですが、間違いでしょうか?
79 : >>76 何故Kがコンパクトであることから、そのようなcが取れるとわかるのでしょうか…? 無知ですみません、解説お願いします
80 : >>78 そもそも|z|≦Rに特異点もってるって言われてるのにそれはなんでスルーなの?
81 : 無知って言うより横着。
82 : >>80 すみません… >>47 の議論は任意のRについて|z|≦Rで考えていますが、訂正します C\Zの任意のコンパクト集合Kについて、Kは有界な閉集合だから 任意のz∈Kについて あるRが存在して|z|≦Rとなる 以下は>>47 の議論を展開してΣ(n=-∞〜-N)1/(z-n)^2、Σ(n=N〜∞)1/(z-n)^2 が一様に絶対収束していることを示せて Σ(n=-∞〜∞)|1/(z-n)^2|=Σ(n=-∞〜-N)|1/(z-n)^2|+Σ(n=-N〜N)|1/(z-n)^2|+Σ(n=N〜∞)|1/(z-n)^2| の右辺の第2項はKにおいて特異点をもたず、有界で 第1項 第3項は一様収束するから、 Σ(n=-∞〜∞)1/(z-n)^2が広義一様に絶対収束することが示された この議論はどうでしょうか…?
83 : 確信が持てるまで考えたらいいよ。
84 : なんでわざわざNなんてもの持ち出してよくわからないことしてるの? Kはコンパクトなんだからその上の連続関数1/|z±n|^2は評価できると思うけど? どうしてもNを持ちだしたいんだら>>47 の考え方でいいと思うけど。(細かいところは読んでないけどね)
85 : >>84 1/|z+n|^2の評価がうまくできなかったためです ありがとうございます 考えをまとめてみます
86 : なんとか考えをまとめてみました…間違いがあったら訂正お願いします… C\Z上の任意のコンパクト集合kにおいて Σ(n=1〜∞)1/(z-n)^2は一様に絶対収束していることを示す。 K上で|1/(z-n)^2|は連続な実数値関数で、Kはコンパクトだから、あるc∈Kがあって最大値をとる。つまり |1/(z-n)^2|≦|1/(c-n)^2| であって Σ(n=1〜∞)|1/(c-n)^2|は収束するから、ワイエルシュトラスの判定法より Σ(n=1〜∞)1/(z-n)^2はK上で一様に絶対収束する。 同様に Σ(n=1〜∞)1/(z+n)^2もK上で一様に絶対収束する。 ゆえに Σ(n=-∞〜∞)1/(z-n)^2=Σ(n=1〜∞)1/(z-n)^2+Σ(n=0〜∞)1/(z+n)^2 はK上で一様に絶対収束する ゆえに示された どうでしょうか…?
87 : >>86 よいと思います.
88 : 確信が持てるまで考えたらいいよ。
89 : >>87 >>88 ありがとうございます。やっと納得できました ありがとうございました
90 : >Σ(n=1〜∞)|1/(c-n)^2|は収束する なぜ?
91 : しまった. Rez=-nとなってしまうときケアしてなかった. ちょっと考え直す!
92 : |z−n|^2を下から評価できさえすればいいだけだから これが0じゃないもので下からおさえる。 そのためには>>47 の考え方が意外とうまくいく。 和の項をある有限個N(Kで決まる)だけ除いてそれ以降だけみれば |z−n|^2≧|Rez−n|^2>0はいえる。 Σ[n=N to ∞]1/|Rez−n|^2はK上一様収束する。
93 : 閉円盤|z-z0|<=R、但し実軸上の点0,+-1,+-2,,,とは交わらないとする、をとる。 これにたいして|z-n|を下から評価すればよい。
94 : 正則関数(定数でない)の零点が孤立点であることはいかにして証明するのですか?
95 : >>94 一致の定理
96 : それは一変数の場合
97 : 複素平面Cと単位円板Dが等角同値でないのはどうやって示すのですか?
98 : >>97 正則関数f:C→Dは、リュービルの定理より定数
99 : 最大値の原理ってどうやって証明するんだっけ?
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