Комплексный анализ I/Билеты/Теорема Вейерштрасса о разложении целой функции в произведение

Материал из testwiki
Перейти к навигации Перейти к поиску

Теорема Вейерштрасса о разложении целой функции в произведение. Пример: sinπz.

Теорема. fO(),{z:f(z)=0}={an}n=1 (каждый ноль берётся столько раз, какого он порядка). 0<|a1||a2||a3|,λ порядок нуля в 0. Тогда kn:n=1|zan|kn+1сходится равномерно во всяком круге gO():f(z)=eg(z)zλn=1[(1zan)ezan+z22an2++znknankn].

Доказательство. P(z)=cn=1N(zan)=cn=1N(1zan)

an0

ln(1x)=(x+x22+x33+)

|ln(1zan)(l=1kn1l(zan)l)||z|<|an|2=||l=11l(zan)l+l=1kn1l(zan)l||z|<|an|2=

=|l=kn+11l(zan)l||z|<|an|2=|zan|kn+1|l=kn+11l(zan)lkn1||z|<|an|2<|zn|an||kn+1l=kn+11l(12)lkn1

n=0(12)n=2,1l<1, значит

|zan|kn+1l=kn+11l(12)lkn1<2|Zan|kn+1

R>0N=N(R)nN|an|2>R

z:|z|R

|n=N[ln(1zan)(l=1kn1l(zan)l)]|n=N2|zan|kn+1 сходится равномерно в |z|R (по условию)

Тогда, по теореме о равномерной сходимости бесконечных произведений:

n=N[(1Zan)el=1kn1l(zan)l] равномерно сходится в |z|R, значит

h(z)=n=1[(1Zan)el=1kn1l(zan)l] равномерно сходится во всякой точке из , а хвосты сходятся равномерно внутри . Следовательно, h(z)O(), и h(z) те же нули, что и f(z), кроме, может быть, нуля.

λ порядок нуля в 0. Рассмотрим φ(z)=f(z)zλh(z)O(). У φ нет нулей в . Осталось показать, что g(z):φ(z)=eg(z).

φφ голоморфна в , так как у φ нет нулей в . Значит, по теореме о существовании первообразной в односвязной области,

g(z)=0zφ(ξ)φ(ξ)dξ+lnφ(0)O()

(egφ)=eggφeggφ20

egφconst

g(0)=lnφ(0)egφ(0)=1egφ1φ=eg

Пример. f(z)=sinπz

sinπZ=πzn=1(1z2n2)

Isbur (обсуждение) 16:08, 26 марта 2019 (UTC)