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Deje $f(z)$ ser toda la función. Mostrar que si $f(z)$ es real cuando se $|z| = 1$, $f(z)$ debe ser una constante a la función con la Máxima Módulo teorema de

Deje $f(z)$ ser toda la función. Considerar las funciones $e^{if(z)}$$e^{−if(z)}$, y aplicando la Máxima del Módulo de Teorema, muestran que si $f(z)$ es real cuando se $|z| = 1$, $f(z)$ debe ser una función constante.

(Tomamos $f(z)=u(z)+iv(z)$)

Estoy confundido como hasta ahora he a $|g(z)|=|e^{if(z)}|=|e^{-v(z)}|$ y, a continuación, desde la $f(z)$ es real, $f(z)=u(z)$$v(z)=0$, por lo que supuse que iba a seguir ese $|g(z)|=|e^{v(z)}|=1$.

Del mismo modo, $|g(z)|=|e^{-if(z)}|=|e^{v(z)}|=1$.

El uso de Liouville supuse que se podría decir que tanto $g(z)$ $h(z)$ están delimitadas toda funciones, que son constantes y por lo que se deduce que el $v(z)$ es constante, lo que significa que tanto sus derivadas parciales son iguales a 0 y, debido a Cauchy Riemann, tanto de las derivadas parciales de $u(z)$ son iguales a cero. No tendría, entonces, que siga $f(z)$ es constante.

No sé cómo ir sobre la cuestión con la Máxima Módulo Teorema, también me siento con vistas a la importancia de la $|z|=1$ tal vez?

Cualquier ayuda sería muy apreciada!!

23voto

xounamoun Puntos 346

La función de $g:z\mapsto e^{if(z)}$ es todo. Desde $f$ es real en el círculo unidad $\mathbb{S}^1$, resulta que $|g|=1$ en este conjunto. Pero desde $g$ es todo, con el Máximo Módulo Teorema, sabemos que $|g(z)| \leq 1$ todos los $|z| \leq 1$. Esto significa que (utilizando tu notaciones) $v \leq 0$$|z| \leq 1$. Mismo razonamiento con $h:z\mapsto e^{-if(z)}$ conduce a $v \geq 0$ en la unidad de disco y, por tanto, $v(z)=0$ en la unidad de disco, que es $f$ sólo toma valores reales en el conjunto de la unidad de disco que ocurre sólo si $f$ es constante (asignación abierta teorema).

Ayman

12voto

Lissome Puntos 31

El máximo módulo de principio dice que $|g(z)|=|e^{if(z)}|$ alcanza su máximo para $D=\{ |z| \leq 1 \}$ sobre el límite.

Así

$$|e^{if(z)}| \leq 1 \,;\, \forall |z| \leq 1 \,.$$

La aplicación de a $h(z)=|e^{-if(z)}|$ consigue de nuevo

$$|e^{-if(z)}| \leq 1 \,;\, \forall |z| \leq 1 \,.$$

Ahora,

$$e^{-if(z)}=\frac{1}{e^{if(z)}} \,.$$

Enchufe esta en el segundo de identidad y listo.

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