1

Различные предложения

[14/100%]
Показать
LaTeX
Задача 4.164

Если функция f(z)f(z) в полосе 0⩽Re(z)⩽π0 \leqslant \mathrm{Re}\left(z\right) \leqslant \pi регулярна, однозначна и ограничена и обращается в этой полосе в нуль в точках z1,z2,…,zn,…z_{1}, z_{2}, \ldots , z_{n}, \ldots (zn=xn+iyn)\left(z_{n}=x_{n}+i y_{n}\right), то либо ряд с положительными членами

e−∣y1∣sin⁡x1+e−∣y2∣sin⁡x2+…+e−∣yn∣sin⁡xn+… e^{-\left|y_{1}\right|} \sin x_{1}+e^{-\left|y_{2}\right|} \sin x_{2}+\ldots +e^{-\left|y_{n}\right|} \sin x_{n}+\ldots

сходится, либо f(z)≡0f(z) \equiv 0.

?
Задача 4.165

Пусть коэффициент f1(z)f_{1}(z) однородного линейного дифференциального уравнения

y(n)+f1(z)y(n−1)+f2(z)y(n−2)+…+fn(z)y=0 y^{(n)}+f_{1}(z) y^{(n-1)}+f_{2}(z) y^{(n-2)}+\ldots +f_{n}(z) y=0

является целой функцией. Для того чтобы и общий интеграл этого уравнения был целой функцией, необходимо и достаточно, чтобы целыми функциями были все остальные коэффициенты f2(z)f_{2}(z), f3(z),…,fn(z)f_{3}(z), \ldots , f_{n}(z).

?
Задача 4.166

Пусть функция w=φ(z)w=\varphi (z) регулярна (возможно многозначна) в кольцевой области 0<∣z∣<ρ0<\left|z\right|<\rho, ρ>0\rho >0, и удовлетворяет в ней тождественно уравнению вида

F0(z)wl+F1(z)wl−1+…+Fl−1(z)w+Fl(z)=0, F_{0}(z) w^{l}+F_{1}(z) w^{l-1}+\ldots +F_{l-1}(z) w+F_{l}(z)=0,

где F0(z),F1(z),…,Fl−1(z),Fl(z)F_{0}(z), F_{1}(z), \ldots , F_{l-1}(z), F_{l}(z) регулярны в некоторой окрестности точки z=0z=0. Если существует степенной ряд c0+c1z+…c_{0}+c_{1} z+\ldots такой, что функция (φ(z)−c0−c1z−c2z2−…−cn−1zn−1)z−n\left(\varphi (z)-c_{0}-c_{1} z-c_{2} z^{2}-\ldots -c_{n-1} z^{n-1}\right) z^{-n} ограничена в окрестности точки z=0z=0 для бесчисленного множества значений nn, то φ(z)\varphi (z) регулярна в окрестности точки z=0z=0 и φ(z)=c0+c1z+c2z2+…+cnzn+…\varphi (z)=c_{0}+c_{1} z+c_{2} z^{2}+\ldots +c_{n} z^{n}+\ldots

?
Задача 4.167

Пусть функция f(z)f(z) регулярна и однозначна в области R⩽∣z∣<∞R \leqslant \left|z\right|<\infty, R>0R>0. Тогда существуют такие целое число p⩾0p \geqslant 0, целая функция G(z)G(z) и сходящийся при ∣z∣⩾R\left|z\right| \geqslant R степенной ряд

ψ(z)=c−1z+c−2z2+c−3z3+…, \psi (z)=\frac{c_{-1}}{z}+\frac{c_{-2}}{z^{2}}+\frac{c_{-3}}{z^{3}}+\ldots ,

что

f(z)=z−pG(z)eψ(z)(R⩽∣z∣<∞). f(z)=z^{-p} G(z) e^{\psi (z)} \quad (R \leqslant \left|z\right|<\infty ) .

При одновременной замене как в предположении, так и в утверждении неравенства R⩽∣z∣<∞R \leqslant \left|z\right|<\infty на R<∣z∣<∞R<\left|z\right|<\infty теорема становится уже неверной.

?
Задача 4.168

Пусть f(z)=f(x+iy)f(z)=f(x+i y) — мероморфная периодическая функция с периодом 2π2 \pi, имеющая в полосе 0⩽Re(z)<2π0 \leqslant \mathrm{Re}\left(z\right)<2 \pi лишь конечное число нулей и полюсов. Обозначим через M(y)M(y) максимум и через μ(y)\mu (y) — минимум модуля f(x+iy)f(x+i y) для 0⩽x⩽2π0 \leqslant x \leqslant 2 \pi. Если

lim sup⁡∣y∣→∞ln⁡ln⁡M(y)∣y∣<1 или lim inf⁡∣y∣→∞ln⁡ln⁡μ(y)∣y∣>−1, \limsup _{\left|y\right| \rightarrow \infty } \frac{\ln \ln M(y)}{\left|y\right|}<1 \text{ или } \liminf _{\left|y\right| \rightarrow \infty } \frac{\ln \ln \mu (y)}{\left|y\right|}>-1,

то f(z)f(z) наверное является рациональной функцией от eize^{i z}.

?
Задача 4.169

Пусть f(z)f(z) — аналитическая функция, z=x+iyz=x+i y, и квадрат ее модуля

∣f(z)∣2=φ(x,y) \left|f(z)\right|^{2}=\varphi (x, y)

является алгебраической функцией от вещественных переменных xx и yy. Тогда f(z)f(z) сама является алгебраической функцией от zz.

?
Примечание.
?

H. A. Schwarz; по устной передаче.

Задача 4.170

Не существует аналитической функции, регулярной вдоль вещественной оси и принимающей для вещественных значений переменного все значения внутри фиксированного круга. Короче: не существует «аналитической кривой Пеано».

?
Примечание.
?

E. Landau.

Задача 4.171

Исследовать, существует ли n+1n+1 аналитических функций f1(z),f2(z),…,fn(z),f(z)f_{1}(z), f_{2}(z), \ldots , f_{n}(z), f(z), отличающихся друг от друга не просто на постоянные множители, регулярных в некоторой области B\mathfrak {B} и связанных в ней соотношением

∣f1(z)∣+∣f2(z)∣+…+∣fn(z)∣=∣f(z)∣. \left|f_{1}(z)\right|+\left|f_{2}(z)\right|+\ldots +\left|f_{n}(z)\right|=\left|f(z)\right| .
?
Задача 4.172

Исследовать, существуют ли две аналитические функции f(z)f(z) и g(z)g(z), не тождественно постоянные, регулярные в некоторой области B\mathfrak {B} и связанные в ней соотношением

∣g(z)∣=Re(f(z)). \left|g(z)\right|=\mathrm{Re}\left(f(z)\right) .
?
Задача 4.172.1

Поверхность модуля (см. том I, стр. 130) целой функции g(z)g(z) всюду выпукла снизу только в двух случаях: либо когда

g(z)=(az+b)n, g(z) = (az+b)^{n},

либо когда

g(z)=eaz+b, g(z) = e^{az+b},

где aa и bb — произвольные комплексные числа, а nn — неотрицательное целое число.

?
Примечание.
?

См. определение, предшествующее задаче 130 части III. Ср. G. Polya, problem: Jber. deutsch. Math. Ver., Section 2, 35, p. 48 (1926). Решение H. Kneser, op. cit. 35, p. 119 (1926), и N. Tchebotarev, op. cit. 36, pp. 40-41 (1927).

Задача 4.173

Говорят, что f(z)f(z) и g(z)g(z) имеют одинаковые aa-точки, если функции

f(z)−ag(z)−a и g(z)−af(z)−a \frac{f(z)-a}{g(z)-a} \text{ и } \frac{g(z)-a}{f(z)-a}

обе одновременно являются целыми.

Найти две различные целые функции, обладающие одинаковыми aa-, bb- и cc-точками. (При этом, конечно, предполагается, что b≠cb \neq c, c≠ac \neq a, a≠ba \neq b.)

?
Задача 4.174

Существует ли целая функция G(z)G(z), удовлетворяющая условиям

G(0)=a0,G′(1)=a1,G′′(2)=a2,…,G(n)(n)=an,…, G(0)=a_{0}, \quad G^{\prime }(1)=a_{1}, \quad G^{\prime \prime }(2)=a_{2}, \ldots , G^{(n)}(n)=a_{n}, \ldots ,

где последовательность a0,a1,a2,…a_{0}, a_{1}, a_{2}, \ldots задана произвольно? (По поводу аналогичной интерполяционной задачи для полиномов см. VI 75, VI 76.)

?
Задача 4.174.1

Даны числа

zn;mn;wn,0,wn,1,…,wn,mn−1 z_{n}; \quad m_{n}; \quad w_{n,0}, w_{n,1}, \ldots , w_{n,m_{n}-1}

при n=1,2,3,…n=1,2,3,\ldots, подчиненные условиям:

zk≠zlеслиk≠l, z_{k} \neq z_{l} \qquad \text{если} \qquad k\neq l, lim⁡n→∞∣zn∣=∞, \lim _{n\to \infty } \left|z_{n}\right| = \infty ,

mnm_{n} — целое положительное число, тогда как на wn,kw_{n,k} никаких ограничений не налагается.

Тогда существует целая функция такая, что

f(k)(zn)=k! wn,k f^{(k)}(z_{n}) = k! \, w_{n,k}

при n=0,1,2,…n=0,1,2,\ldots, 0⩽k<mn0\leqslant k<m_{n}.

?
Примечание.
?

Условие задает mnm_{n} первых членов разложения f(z)f(z) в окрестности точки znz_{n}

f(z)=wn,0+wn,1(z−zn)+⋯+wn,mn−1(z−zn)mn−1+⋯ f(z) = w_{n,0}+w_{n,1}(z-z_{n})+\cdots +w_{n,m_{n}-1}(z-z_{n})^{m_{n}-1}+\cdots

при n=1,2,3,…n=1,2,3,\ldots.

Задача 4.174.2

Пусть F(z)F(z) и G(z)G(z) — целые функции, не имеющие общих нулей. Тогда существуют две целые функции f(z)f(z) и g(z)g(z) такие, что

F(z)f(z)+G(z)g(z)=1. F(z)f(z)+G(z)g(z)=1.
?