4

Гармонические функции

[11/100%]
Показать
LaTeX
Задача 3.311

Значения аналитической функции, регулярной в замкнутом круге K\mathfrak {K}, не могут быть вещественны во всех точках на границе этого круга, если только функция не приводится к постоянной.

?
Задача 3.312

Если гармоническая функция регулярна в замкнутом круге, то ее абсолютное значение в центре круга не превосходит среднего арифметического ее абсолютных значений на границе. Когда имеет место равенство?

?
Задача 3.313

Пусть гармоническая функция регулярна и однозначна в некоторой ограниченной замкнутой области B\mathfrak {B}. Показать, что она принимает как максимальное, так и минимальное значения на границе B\mathfrak {B} и притом только на границе, если не является тождественно постоянной.

?
Задача 3.314

Если гармоническая функция, регулярная и однозначная в некоторой ограниченной замкнутой области B\mathfrak {B}, равна нулю во всех граничных точках этой области, то она тождественно равна нулю.

?
Задача 3.315

Описанное в решении 31 положение равновесия неустойчиво.

?
Задача 3.316

Пусть гармоническая функция, не приводящаяся к постоянной, однозначна в ограниченной замкнутой области B\mathfrak {B}. Пусть, кроме того, она регулярна в этой области, за исключением конечного числа точек, в которых обращается в −∞-\infty (т. е. при приближении к этим точкам стремится к −∞-\infty). В таком случае эта функция достигает максимума на границе.

?
Задача 3.317

Пусть функция f(z)f(z) регулярна в круге ∣z∣⩽R\left|z\right| \leqslant R и отображает его на некоторую область плоскости ww, граница которой звездообразна относительно точки w=0w=0. Пусть, кроме того, f(0)=0f(0)=0. Тогда и образы концентрических окружностей ∣z∣=r\left|z\right|=r, r<Rr<R будут звездообразны относительно w=0w=0.

?
Задача 3.318

Пусть функция f(z)f(z) регулярна в круге ∣z∣⩽R\left|z\right| \leqslant R и отображает его на некоторую выпуклую область плоскости ww. Тогда каждая окружность, лежащая внутри круга ∣z∣<R\left|z\right|<R, отображается в выпуклую кривую.

?
Задача 3.319

Пусть

u1(x,y),u2(x,y),…,un(x,y)(z=x+iy) u_{1}(x, y), \quad u_{2}(x, y), \ldots , u_{n}(x, y) \quad (z=x+i y)

— произвольные гармонические функции, регулярные и однозначные в некоторой ограниченной замкнутой области B\mathfrak {B}. Показать, что функция

∣u1(x,y)∣+∣u2(x,y)∣+…+∣un(x,y)∣, \left|u_{1}(x, y)\right|+\left|u_{2}(x, y)\right|+\ldots +\left|u_{n}(x, y)\right|,

непрерывная в B\mathfrak {B}, достигает максимума на границе этой области.

?
Задача 3.320

Пусть A(r)A(r) — максимум, принимаемый на окружности ∣z∣=r\left|z\right|=r гармонической функцией, регулярной в круге ∣z∣<R\left|z\right|<R (r<Rr<R). Показать, что при 0<r1<r2<r3<R0<r_{1}<r_{2}<r_{3}<R выполняется неравенство

A(r2)⩽ln⁡r2−ln⁡r1ln⁡r3−ln⁡r1A(r3)+ln⁡r3−ln⁡r2ln⁡r3−ln⁡r1A(r1), A\left(r_{2}\right) \leqslant \frac{\ln r_{2}-\ln r_{1}}{\ln r_{3}-\ln r_{1}} A\left(r_{3}\right)+\frac{\ln r_{3}-\ln r_{2}}{\ln r_{3}-\ln r_{1}} A\left(r_{1}\right),

иными словами, что A(r)A(r) есть невогнутая снизу функция от ln⁡r\ln r.

?
Примечание.
?

См. A. Walther, Math. Zeitschr., т. 11, стр. 158, 1921.

Задача 3.321

Вывести теорему Адамара о трех кругах (304) из теоремы 320 и обратно 320 из теоремы Адамара о трех кругах.

?
Примечание.
?

См. A. Walther, l. c. 320.