广义柯西-黎曼算子及其应用*

2022-01-23 13:34曾凡倍杨佳琦刘媛媛谷龙飞
关键词:柯西广义算子

曾凡倍, 杨佳琦, 刘媛媛, 谷龙飞

(临沂大学数学与统计学院,276000,山东省临沂市)

0 引 言

复变函数论主要研究复数域上的函数,以解析函数为研究对象. 随着对复变函数研究的深入,人们愈来愈经常地需要处理复杂的函数,广义解析函数也在越来越多的方面有了应用. 宋洁[1]讨论了广义解析函数的广义Riemann-Hilbert问题,通过转化成相应的Riemann问题,证明在适当的假设下,此边值问题可解. 李玉成[2]研究了多复变广义解析函数的一个带位移的非线性边值问题,证明了解的存在性并给出解的积分表达式. 王明华[3]给出了一种广义解析函数Riemann边值逆问题的一般提法,对此问题正则型情况的可解性进行了深度讨论,基于广义解析函数边值问题的有关理论,得到了所研究问题的可解条件及解的表达式.

1 预备知识

定义1[4]设G是复平面C上一开集,其上任意一点记为z=x+iy,其中x,y∉R. 引入柯西-黎曼算子

定义2[4]若函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y),则把

(C.-R.)

称为柯西-黎曼方程(简记为C.-R.方程),是关于u及v的偏微分方程组.

定理1(柯西积分公式)[4]在区域D内,如果f(z)处处解析,C为D内任何一条简单正向闭曲线,它的内部完全含于D,ζ为C的内部任意一点,则

就是解析函数的柯西积分公式.

柯西积分公式是一把开启了许多数学方法与定理的钥匙,它定义了一种利用积分表达的解析函数,可确定解析函数在解析区域内边界值与内部值的关系.

2 柯西-黎曼算子的应用

定理3(修正的Borel-Pompeiu公式)[6]设G⊂C是具有充分光滑的边界区域 Γ,有C′边界,即边界为光滑曲线,u(z)∈C′(G),则有

证明复格林公式为

令ε→0,根据格林公式,可得关于算子Dα的修正的Borel-Pompeiu公式为

根据上述修正的Borel-Pompeiu公式知,当u(z)为广义解析函数时,被积函数为零,即可推出广义解析函数的广义柯西积分公式.

这就是广义解析函数的柯西积分表达公式,也是对广义解析函数的施瓦兹型引理进行证明时的一个重要工具. 参考解析函数的施瓦兹引理,给出广义解析函数的施瓦兹型引理并进行证明.

3 广义解析函数的施瓦兹型引理

定理5(广义解析函数的施瓦兹型引理) 如果函数f(z)在单位圆|z|<1内广义解析,并且满足条件f(0)=0,|f(z)|≤1(|z|<1), 则在单位圆|z|<1内恒有|f(z)|≤(1+c)|z|,其中c=e2|α||α|+1.

证明由定理4可得

(1)

由于ζ在以原点为圆心,半径为0

由r的任意性,可令r→1,则有

取c=e2|α||α|+1(c为任一常数),则有

4 结 论

本文通过了解柯西-黎曼算子、C-R方程、柯西积分公式等基本定义定理,对柯西-黎曼算子进行推广,研究了广义柯西-黎曼算子的零解,定义为广义解析函数. 在研究广义的解析函数时,由修正的Borel-Pompeiu公式得出了广义解析函数的柯西积分公式,进一步利用此结果证明了广义解析函数的施瓦兹型引理.

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