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Principio del módulo máximo Intuición

Comprendo que el Principio del Módulo Máximo funciona, pero estoy un poco desconcertado sobre por qué. Para ser más preciso, la imagen que tengo en la cabeza es algo así: para un conjunto compacto $K \subset \mathbb{C}$ ya que $|f|$ (para $f$ holomorfa) sólo puede alcanzar su máximo en la frontera $\partial K$ si se considera un disco centrado en el origen, no importa qué valor $|f|$ se obtiene en el límite de este disco, basta con aumentar un poco el radio del disco y encontrar un valor más alto de $|f|$ En otras palabras, el valor absoluto de la función sigue creciendo sin límites. ¿Qué es exactamente lo que impulsa o fuerza este crecimiento?

Busco algún tipo de explicación, geométrica o de otro tipo, que pueda ayudar a mi intuición. En particular, ¿por qué $\mathbb{C}$ se comportan de forma tan diferente a $\mathbb{R}$ ¿Aquí?

EDITAR. En respuesta a la etiqueta "duplicado": Estoy buscando algo un poco más profundo que las respuestas allí. Como se mencionó anteriormente, una explicación de la diferencia en los comportamientos de $\mathbb{C}$ y $\mathbb{R}$ en este sentido, quizás con una relación con las ecuaciones de Cauchy-Riemann... parece que hay algo que hace que las funciones se comporten de forma fundamentalmente diferente a lo largo de $\mathbb{C}$ y me gustaría entender por qué, con el principio del módulo máximo como ejemplo concreto.

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David C. Ullrich Puntos 13276

En cualquier caso $$f(z+h)=f(z)+hf'(z)+\dots,$$ donde los puntos indican términos de orden superior que son menores que el último término si $h$ es pequeño. Ahora bien, si $f'(z)\ne0$ esto demuestra que $|f|$ no puede tener un máximo en $z$ porque podemos elegir $h$ para apuntar en la dirección correcta para que $|f(z)+hf'(z)|>|f(z)|$ .

Pero ¿y si $f'(z)=0$ ? Entonces $$f(z+h)=f(z)+\frac12h^2f''(z)+\dots.$$ En el caso real $h^2\ge0$ por lo que si $f''(z)$ tiene el signo contrario a $f(z)$ a continuación, añadir el $h^2f''(z)$ hace $|f|$ más pequeño. Pero en el caso complejo $h^2$ puede apuntar en cualquier dirección; así que si elegimos la dirección para $h^2f''(z)$ sea la misma que la dirección de $f(z)$ a continuación, añadir el $h^2f''(z)$ vuelve a hacer $|f|$ más grande.

Un poco más formal: Si $f'(z)\ne0$ entonces $z$ no puede ser un máximo para $|f|$ en el caso real y complejo. Supongamos que $f'(z)=0$ , $f''(z)\ne0$ . Ahora bien, en el caso real, si $f(z)>0$ y $f''(z)<0$ entonces $$|f(z)+\frac12 h^2f''(z)| =|f(z)|-\frac12h^2|f''(z)|<|f(z)|$$ para todos los pequeños $h\ne0$ independientemente de si $h$ es positivo o negativo, las dos únicas direcciones disponibles. Pero eso no puede ocurrir en el caso complejo: Si $f''(z)\ne0$ entonces existe $\alpha$ de modo que si $h=re^{i\alpha}$ entonces $$|f(z)+\frac12h^2f''(z)|=|f(z)|+r^2|f''(z)|>|f(z)|$$ para todos los pequeños $r>0$ .

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Esto es muy perspicaz, ¡gracias!

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