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Continuidad de la derivada

Como todos sabemos, todas las propiedades básicas de las funciones holomorfas (es decir, las funciones diferenciables en sentido complejo) pueden deducirse de la fórmula de Cauchy. Además, la propia fórmula de Cauchy puede considerarse una consecuencia bastante sencilla de la fórmula de Green-Riemann, proporcionó que la función holomorfa que tienes a mano se supone que tiene una derivada continua.

Por supuesto, la fórmula de Cauchy se mantiene sin suponer la continuidad de la derivada, y da continuidad a la derivada y mucho más, ya que implica la expansión de la serie de potencias. Pero la fórmula de Cauchy (o, si se prefiere, el teorema de Cauchy) sin asumir la continuidad de la derivada es algo bastante sutil, y esto da una prueba bastante "indirecta" del hecho de que las funciones holomorfas son de hecho $\mathcal C^1$ .

Así que mi pregunta es la siguiente: ¿alguien conoce una prueba directa del hecho de que si una función $f$ definido en un subconjunto abierto de $\mathbb C$ es diferenciable en el sentido complejo, entonces su derivada $f'$ es continua?

Estoy bastante seguro de que no soy el primero ni seré el último que se hace esta pregunta, al menos para sí mismo (o para ella misma). Así que, por favor, siéntase libre de cerrarla si efectivamente se ha preguntado previamente en este sitio.

Editar. Tal vez deba decir unas palabras más sobre lo que entiendo por una "demostración directa". Cualquier cosa que se base de una manera u otra en la fórmula de Cauchy o en el teorema de Cauchy es no considerado como un argumento directo. Una prueba directa debería establecer de alguna manera "desde cero", o "desde principios muy básicos" que la holomorfía implica $\mathcal C^1$ .

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Nic Wise Puntos 4722

Existe una demostración eficiente y directa del teorema de Cauchy-Goursat, mediante un argumento de "caza del león" basado únicamente en la diferenciabilidad en cada punto de $\Omega$ , disponible en este enlace .

En una clase de análisis de licenciatura que haya tratado las integrales de trayectoria, se puede utilizar para dar cuenta de la fórmula integral de Cauchy, la analiticidad y la clasificación de los ceros y los polos en sólo un par de semanas.

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helmingstay Puntos 11

¿Te ayuda este enlace? Se titula: "UNA PRUEBA TOPOLÓGICA DE LA CONTINUIDAD DE LA DERIVADA DE UNA FUNCIÓN DE UNA VARIABLE COMPLEJA": https://projecteuclid.org/download/pdf_1/euclid.bams/1183522992

En la demostración no se hace uso de la integración compleja, sólo resultados de la topología diferencial y el teorema de Rouche para llegar: Si f'(z) existe para todo z en un conjunto conectado abierto E del plano complejo, entonces f'(z) es continua en E.

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TrialAndError Puntos 25444

Esto parece requerir el teorema de Cauchy-Goursat. Y, realmente, hay una fuerte intuición en esto. Si tienes una región abierta $\Omega$ donde $f$ es diferenciable, entonces $$ \mu(R)=\oint_{R}f(z)dz $$ define una función de conjunto finitamente aditiva sobre rectángulos sólidos $R$ contenida en $\Omega$ con la propiedad de que $$ \lim_{|S|\rightarrow 0}\frac{\mu(S)}{|S|}=0 $$ para secuencias de cuadrados $S$ que contienen un punto común $z$ (Aquí $S$ denota la medida de área habitual de $S$ .) Intuitivamente, no hay nada que una medida tan compleja pueda ser sino 0 cuando la derivada de $\mu$ con respecto a la medida de área habitual es 0 en todas partes. Todo lo demás es magia de la integral de contorno a la Cauchy. No creo que se pueda evitar el aspecto teórico de la medida de esto.

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