Re: Σ_{n=1}^∞f_n(z)に於いて,f_n(z)が正則関数且つ広義一様収束すればΣ_{n=1}^∞f_n(z)も正則関数
工繊大の塚本です.
In article <k0hls4$utm$1@dont-email.me>
"Kyoko Yoshida" <kyokoyoshida123@gmail.com> writes:
> 失礼致しました。inside(内部)の略のつもりでした。
普通, 内部は interior です.
> つまり,
> http://www.geocities.jp/sayori_765195/prop194_9__00.jpg
> という命題があるのですね。すっすいません。
> これはどうやって示せばいいのでしょうか?
その領域のどの有界閉部分集合の上でも一様収束するとき,
その領域で広義一様収束するというのです. だから,
言葉の定義から当たり前です.
> In article <110703230722.M0128837@ras1.kit.ac.jp>
> Tsukamoto Chiaki <chiaki@kit.ac.jp> writes:
> > C の内部の点 z について 1/(\zeta - z) は有界ですから,
>
> 今,ζ∈IsdCでz∈Cですから分母は0にはなりませんが
> zは幾らでもζに近づけるので1/(ζ-z)=∞となってしまうのではないでしょうか?
z は幾らでも C に近くとる場合がありますが,
一度取れば固定して考えますから, 1/(\zeta - z) (\zeta \in C)
は有界です. それがあれば,
> > \sum_{n=1}^\infty f_n(\zeta)/(\zeta - z) も一様収束です.
C の内部の各 z について,
\sum_{n=1}^\infty f_n(z)
(= \sum_{n=1}^\infty 1/(2 \pi i) \int_C f_n(\zeta)/(\zeta - z) d\zeta)
= 1/(2 \pi i) \int_C (\sum_{n=1}^\infty f_n(\zeta))/(\zeta - z) d\zeta
という積分と無限和の順序交換は許されます.
> 取り敢えず,
> http://www.geocities.jp/sayori_765195/prop194_95__00.jpg
> でいいのですね。
当たり前です.
> > \sum_{n=1}^\infty f_n(\zeta) は C 上の連続関数で,
> > 一般に, C 上の連続関数 g(\zeta) について,
> > C の内部の点 z に対して \int_C g(\zeta)/(\zeta - z) d\zeta を対応させる
> > 関数は C の内部での正則関数です.
>
> これは下記のProp194.97の事ですよね。
> 証明はどのように対処したらいいのでしょうか?
> http://www.geocities.jp/sayori_765195/prop194_97__00.jpg
g(\zeta) = \sum_{n=1}^\infty f_n(\zeta) としていることは
分かっていますか.
z_0 と C との距離を R とするとき,
0 < r < R となる任意の実数 r について,
|z - z_0| \leq r であれば,
|(z - z_0)/(\zeta - z_0)| \leq r/R < 1 なので,
\sum_{n=0}^\infty ((z - z_0)/(\zeta - z_0))^n は一様収束して,
1/(1 - (z - z_0)/(\zeta - z_0)) に一致することを用いれば,
\int_C g(\zeta)/(\zeta - z) d\zeta
= \int_C g(\zeta)/((\zeta - z_0) - (z - z_0)) d\zeta
= \int_C g(\zeta)/((\zeta - z_0)(1 - (z - z_0)/(\zeta - z_0))) d\zeta
= \int_C g(\zeta)/(\zeta-z_0) \sum_{n=0}^\infty ((z-z_0)/(\zeta-z_0))^n d\zeta
= \sum_{n=0} (\int_C g(\zeta)/(\zeta-z_0)^{n+1} d\zeta) (z - z_0)^n
となり,
G(z) = \int_C g(\zeta)/(\zeta - z) d\zeta
は, 収束するベキ級数
\sum_{n=0} (\int_C g(\zeta)/(\zeta-z_0)^{n+1} d\zeta) (z-z_0)^n
に一致していることが分かります. このベキ級数の収束半径は
R 以上であるので, |z - z_0| < R において G(z) は正則です.
特に G(z) は z = z_0 で正則です.
z_0 は C の内部の任意の点に取れるので,
G(z) は C の内部で正則です.
> あと, Prop195の最後にて1/(2πi)∫_C Σ_{n=1}^∞f_n(z)/(z-ζ) dzが
> IsdCにて正則である事を言う為にProp194.97を利用するのだと思いますが
> ここで関数φはどのように見立てればいいのでしょうか?
\phi は連続ではなく, 正則ですよ.
上記の通り, g(\zeta) = \sum_{n=1}^\infty f_n(\zeta) とすれば,
\sum_{n=1}^\infty f_n(z)
= (1/(2 \pi i)) \int_C g(\zeta)/(\zeta - z) d\zeta
となり, \sum_{n=1}^\infty f_n(z) は C の内部で *正則* です.
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塚本千秋@数理・自然部門.基盤科学系.京都工芸繊維大学
Tsukamoto, C. : chiaki@kit.ac.jp
Fnews-brouse 1.9(20180406) -- by Mizuno, MWE <mwe@ccsf.jp>
GnuPG Key ID = ECC8A735
GnuPG Key fingerprint = 9BE6 B9E9 55A5 A499 CD51 946E 9BDC 7870 ECC8 A735