13 votos

¿Por qué nos categorizar todos otros (iso.) singularidades como "esencial"?

Esto es algo que me he estado preguntando desde mi análisis complejo de curso, pero nunca me molestó lo suficiente como para preguntar; sin embargo, ahora sería mejor que nunca.

Cuando se trata con singularidades aisladas, clasificamos cada uno de estos puntos como extraíbles, polo (de orden $k$), o esencial. Es fácil ver que todas las singularidades aisladas deben ser de una de estas tres categorías de la construcción:

Definimos ningún aislado de la singularidad de que no es extraíble o polo como una singularidad esencial.


¿Por qué es que tenemos que tirar todos los demás singularidades en esta categoría? No tenemos cuidado esencial de las singularidades a clasificar más de ellos? Es decir, son extraíbles singularidades y los polacos (de orden $k$) de los aislados singularidades que nos importa?

14voto

Lasse Rempe-Gillen Puntos 1171

Un punto importante es que un "polo" es en realidad la misma cosa como una singularidad removible, si pensamos en nuestra función como un mapa que toma valores en la esfera de Riemann (que es el plano complejo con un punto en $\infty$ agregado; de la compleja estructura cerca de $\infty$ viene desde el mapa de $z\mapsto 1/z$).

Así, una función que tiene una singularidad removible o un polo en $z_0$ no tiene un "real" singularidad que hay en absoluto; más bien, podemos extender esta función a una analítica o de meromorphic de la función en $z_0$. Si no podemos ampliar la función de este modo, la singularidad es, de hecho, "esencial"; es decir, no podemos deshacernos de él. Así, la terminología no es uno que se utiliza simplemente por comodidad o pedagógico; más bien, es muy natural.

Como ya se ha mencionado, la magia de los números complejos los resultados en muchos hermosos hechos acerca de las singularidades esenciales: funciones con estas singularidades están muy lejos de ampliar continuamente.

El más simple de estos hechos es el Casorati-Weierstraß Teorema: La imagen de un barrio de una singularidad esencial es denso en el plano complejo.

Esto es sólo una consecuencia de los extraíbles de singularidades teorema. (Si $f$ omitido un barrio de $a$, podríamos postcompose $f$, con una transformación de Möbius que tarda $a$ hasta el infinito y ver que el resultado de la función tiene una singularidad removible.)

El más conocido el resultado de este tipo es del teorema de Picard, que ya fue mencionada.

Hay varias hermosas reforzamientos de Picard del teorema que surgen de la teoría de Nevanlinna, y Ahlfors la teoría de las superficies de la cubierta.

Así que todas las singularidades esenciales tienen algunas cosas en común, pero por otro lado esto no nos debe llevar a creer que todos son iguales. Lo que tienen en común es complicado comportamiento, pero puede ser complicado de maneras muy diferentes! De hecho, las distintas trascendental de toda funciones (aquellas que tienen una singularidad esencial en el infinito; es decir, no son polinomios) puede variar mucho con respecto a su comportamiento cerca de infinito. Así por ejemplo, para algunas funciones, tales como $z\mapsto e^z$, existen curvas tiende a infinito en el que la función está acotada, mientras que para otros, este no es el caso.

5voto

Gudmundur Orn Puntos 853

Resulta esencial que las singularidades tienen su propio "normales" de comportamiento como bien es muy diferente el comportamiento de los que nos preocupamos por extraíble y polo singularidades.

En resumen, hay algo que se llama el Gran Teorema de Picard (wiki) que dice que una analítica de la función con una singularidad esencial tiene la calidad que en cualquier región que contiene la singularidad, la función toma todos los valores del plano complejo infinitamente a menudo con una excepción.

Pero esto no es tan elemental, y no tan útil como cosas, como el residuo de teoremas o de Cauchy de la integral teoremas o de las diferentes cosas que vienen de Laurent expansiones (a diferencia de los más ligeros singularidades). Por lo que tomará un tiempo para la mayoría de las clases complejo o libros para llegar a Little y Big Picard (Picard tiene un poco de uno, también).

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