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existencia de los.

Tengo un problema siguiente: Vamos a $f(z)$ ser un holomorphic función en un barrio de la unidad de disco tal que $|f(z)|>1$ por cada $|z|=1$. ¿Existe el siguiente límite? $$\lim_{n \to \infty} \frac{\prod_{z^n=1}f(z)}{\prod _{z^n=-1}f(z)}$$ Intuitivamente, creo que si $f$ se comporta muy bien, como si $f$ mapas de $S^1$ a de una curva cerrada..., el límite existe y es igual a 1 (puede ser diferente por $(-1)^n$, por ejemplo si elegimos $f(z)=2z$).

En general, no sé cómo comprobar si es verdad o no. Alguien me puede dar algunas condiciones tales que es cierto?

Gracias de antemano!

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psychotik Puntos 171

Definir

$$ L(\theta) = \int_{0}^{\theta} \frac{f'(e^{it})}{f(e^{it})} ie^{it} \, dt. $$

Entonces es fácil comprobar que $L$ $C^{\infty}$- función de la satisfacción de

$$f(e^{i\theta}) = f(1) e^{L(\theta)}. $$

Así

$$ \frac{\prod_{z^{n} = 1} f(z)}{\prod_{z^{n} = -1} f(z)} = \exp\left[ \sum_{k=1}^{n} L\left( \frac{2k \pi}{n} \right) - \sum_{k=1}^{n} L\left( \frac{(2k-1) \pi}{n} \right) \right] $$

Por la del teorema de Taylor, la suma dentro de la función exponencial es escrito como

$$ \sum_{k=1}^{n} L\left( \frac{2k \pi}{n} \right) - \sum_{k=1}^{n} L\left( \frac{(2k-1) \pi}{n} \right) = \frac{1}{2} \sum_{k=1}^{n} L'\left( \frac{2k \pi}{n} \right) \frac{2\pi}{n} + O\left(\frac{1}{n}\right).$$

(Aquí, el Big-Oh plazo está fuera de la suma.) Por lo tanto, teniendo $n \to \infty$, converge a

$$ \frac{1}{2} \int_{0}^{2\pi} L'(\theta) \, d\theta = \frac{L(2\pi) - L(0)}{2} = \frac{1}{2} \int_{|z| = 1} \frac{f'(z)}{f(z)} \, dz.$$

Pero sabemos que

$$ \frac{1}{2\pi i} \int_{|z| = 1} \frac{f'(z)}{f(z)} \, dz $$

cuenta el número de $N$ de los ceros de $f(z)$, con la multiplicidad, dentro de la unidad de disco. Por lo tanto, tenemos

$$ \lim_{n\to\infty} \frac{\prod_{z^{n} = 1} f(z)}{\prod_{z^{n} = -1} f(z)} = e^{iN\pi} = (-1)^{N}. $$

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