15 votos

¿Por qué no hay polinómico parametrización para el círculo?

¿Cómo uno muestra que el círculo unitario no admite ninguna parametrización polinomio? ¿Lo que se necesita para esto, existen criterios generales? Gracias

17voto

David HAust Puntos 2696

SUGERENCIA $\rm\: \ f^{\:2} + g^2 = 1 \ \Rightarrow\ \gcd(f,g) = 1\:,\ $ $\rm\ f\ f\:' = - g\ g\:'\ \Rightarrow\ f\ |\ g'\ \Rightarrow f,\:g\:$ constante a través de $\rm\:\deg\: f\: =\: \deg\: g$

Alternativamente $\rm\ \ (f-i\ g)\ (f+i\ g)\ =\ 1\ \Rightarrow\ f-i\ g\ =\ c,\ f+i\ g \ =\ d\ $ donde $\rm\:c\:,d\:$ son constantes.

Por lo tanto, $\rm\ \ f\ =\ (c+d)/2,\ \ g \ =\ (c-d)\:i/2\ $ son constantes.

La generalización mencionado por Robert Israel se remonta al menos a Iyer, 1939, de acuerdo a Ribenboim, $\:$ 13 Conferencias sobre el Último Teorema de Fermat, p. 265, $\:$ presentado a continuación.$\ $ Véase también Burckel, $\ $ Una Introducción al Análisis Complejo Clásico, p. 433, donde demuestra, además, que $\rm\ f^n + g^n = 1\ $ para toda la $\rm\:f,\:g\:,\:$ $\rm\: n > 2\ \Rightarrow\ f,\:g\:$ constante, el uso de la Picard poco y teorema de la carta Abierta Teorema.

enter image description here

8voto

Matthew Scouten Puntos 2518

De manera más general, supongamos $f$ $g$ son funciones analíticas en un simplemente conectado el dominio$U$$f^2 + g^2 = 1$, es decir, $(f+ig)(f-ig) = 1$, lo $f + i g$ es una analítica de la función en $U$ que nunca es 0. Esto implica $f + i g = e^h$ para algunos la función $h$ analítica en $U$. Ahora $f - i g = 1/(f + i g) = e^{-h}$. Luego tenemos la $f = (e^h + e^{-h})/2 = \cos(h)$$g = (e^h - e^{-h})/(2 i) = \sin(h)$. Por el contrario, por supuesto, $f = \cos(h)$ $g = \sin(h)$ satisfacer la ecuación de $f^2 + g^2 = 1$ para cualquier función de $h$.

Ahora toma el dominio de $\mathbb C$; es fácil demostrar que para cualquier función no constante $h$ analítica en un barrio de $\infty$, $\sin(h)$ y $\cos(h)$ tienen ya sea removible o esencial singularidades en $\infty$, y por lo tanto no pueden ser polinomios.

4voto

user8268 Puntos 13913

Aunque pasa la línea en el infinito dos veces (homog. ecuación $x^2+y^2=z^2$ tiene 2 soluciones con $z=0$ (hasta reescalado): (1, i, 0) y (1,-i, 0)). Por lo tanto cualquier parametrización racional $x(t),y(t)$ del círculo tiene que tener 2 polos (es decir, $x(t)$ tiene 2 polos y también lo hace en $y(t)$), por lo que $x(t),y(t)$ no puede ser polinomios (polinomios tienen solamente un polo, al $t=\infty$).

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X