From c28037d60acb3d73aa41f862089acd453cd4f042 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Adrian Kummerlaender Date: Sun, 16 Jul 2017 16:04:41 +0200 Subject: Add plethora of nice theorems to function theory digest --- content/funktheo.tex | 65 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 65 insertions(+) diff --git a/content/funktheo.tex b/content/funktheo.tex index 709b0f4..15b3ed7 100644 --- a/content/funktheo.tex +++ b/content/funktheo.tex @@ -369,3 +369,68 @@ a_n &= \frac{f^{(n)}(z_0)}{n!} = \frac{1}{2\pi i} \int_{\partial B(z_0,r)} \frac Diese konvergiert gleichmäßig auf $\overline B(z_0,\overline r)$. Für ganze $f$ gilt $R(z_0)=\infty$. + +\subsection*{Laplacetransformationen} + +Sei $f : [0,\infty) \to \C$ messbar und $\exists M, \omega \geq 0 \forall t \geq 0 : |f(t)| \leq Me^{\omega t}$. Dann ex. die \emph{Laplacetransformation}: + +\vspace*{-2mm} +$$\hat f(\lambda) = \int_0^\infty e^{-\lambda t} f(t) dt \text{ für Re } \lambda > \omega$$ + +Diese ist auf $\{\lambda \in \C | \text{Re } \lambda > \omega\}$ holomorph mit: + +\vspace*{-4mm} +$$\hat f^{(n)}(\lambda) = (-1)^n \int_0^\infty e^{-\lambda t} t^n f(t) dt, \text{ Re } \lambda > \omega, n \in \N$$ + +\subsection*{Satz von Morera} + +Funktion $f \in C(D,\C)$ erfülle $\int_{\partial\Delta} f dz = 0$ für alle abg. $\Delta \subseteq D$. Dann ist $f$ holomorph. + +\subsection*{Satz von Liouville} + +Eine beschränkte ganze Funktion ist konstant. + +\subsection*{Fundamentalsatz der Algebra} + +Ein komplexes Polynom $n$-ten Grades hat $n$ Nullstellen in $\C$. (eventuell wiederholt) + +\subsection*{Weierstraßscher Konvergenzsatz} + +Seien $f, f_n : D \to \C$ für $n \in \N$. Konvergiert die \emph{Supremumsnorm} $\sup_{z \in K} |f_n(z)-f(z)|$ auf bel. komp. $K \subseteq D$ gegen $0$ für $n \to \infty$, so konvergiert $(f_n)$ kompakt auf $D$ gegen $f$. Weiterhin: + +\spacing + +$f_n \in C(D,\C) \xrightarrow[n \to \infty]{\text{kompakt}} f \implies f \in C(D,\C)$. + +\spacing + +Eine Folge $(f_n) \in H(D)$ konvergiere kompakt gegen $f$. Dann ist $f$ holomorph und alle $f_n^{(j)}$ konvergieren kompakt auf $D$ gegen $f^{(j)}$ für $n \to \infty$. + +\subsection*{Identitätssatz} + +Sei $D \subseteq \C$ Gebiet und $f \in H(D)$. Dann sind äquiv.: + +\begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \item $f = 0$ auf $D$ + \item $\exists z_0 \in D \forall n \in \N_0 : f^{(n)}(z_0) = 0$ +\end{enumerate} + +\columnbreak + +\begin{enumerate}[label=(\alph*),resume] + \item $\exists z_n, z_0 \in D \forall n \in N : f(z_n) = 0 \land z_n \neq z_0$ \\ Weiterhin gilt $z_n \to z_0 \ (n \to \infty)$ +\end{enumerate} + +Somit sind $g, h \in H(D)$ schon auf $D$ gleich, wenn $g, h$ auf Menge $M \subseteq D$ mit Häufungspunkt $z_0 \in D$ übereinstimmen. + +\subsection*{Nullstellensatz} + +Sei $f \in H(D) \neq$ Nullfkt. und $\exists z_0 \in D : f(z_0) = 0$. Dann $\exists m \in \N, r > 0$ mit $B(z_0, r) \subseteq D$ und $g \in H(B(z_0,r))$ mit $g(z_0) \neq 0$ s.d. für $z \in B(z_0,r)$ gilt: + +\vspace{-4mm} +\begin{align*} +0 &= f(z_0) = f'(z_0) = \cdots = f^{(m-1)}(z_0), f^{(m)}(z_0) \neq 0 \\ +f(z) &= (z-z_0)^m g(z) +\end{align*} + +Dabei ist $m$ die Ordnung der Nullstelle $z_0$. -- cgit v1.2.3