Области комплексного пространства

Комплексное пространство пространство, точки которого — следующие упорядоченные наборы комплексных чисел[1]:

При получается комплексная плоскость , комплексное пространство размерности — это декартово произведение комплексных плоскостей[2]:

.

Область (англ. domain; region) комплексного пространства открытое связное множество , то есть любая точка множества принадлежит ему вместе с её окрестностью (открытость), а любые две точки множества соединены непрерывной кривой (связность)[3][4].

Граничная точка области — точки, не принадлежащие , но одновременно предельные для точек , то есть в произвольной окрестности предельной точки всегда имеются точки из , а также хотя бы одна точка, не лежащая в . Граница области — множество всех граничных точек . Замыкание области совпадает с объединением и [4].

Рассмотрим некоторые простейшие области комплексного пространства[3].

Конечные области

Шар

Шар

Шар (англ. ball; open ball[5]; solid sphere) радиуса с центром в точке — это множество точек

[6].

Это обычный евклидов шар. Граница шара есть -мерная сфера

[6].

Шар есть частный случай полной области Рейнхарта[7].

Поликруг

Стереографичес­кая проекция двумерного остова бикруга — двумерного тора. Остов вращается вокруг плоскости

Поликруг (англ. polydisc) — понятие комплексного анализа, раздела математики, топологическое произведение нескольких плоских кругов, одно из обобщений понятия круга; другое наиболее известное обобщение круга — шар[6][8].

Поликруг (англ. open polydisc[5]; equiradial polydisc[9]) радиуса с центром в точке — следующее множество точек комплексного пространства произвольной размерности [6][10]:

.

Синонимы: полидиск[11]; круговой полицилиндр[12][8]; шар в поликруговой метрике; шар в -метрике[6]; поликруг с равными радиусами (англ. equiradial polydisc[9]; полицилиндр с равными радиусами[13]; произведение кругов[13].

Так определённый поликруг — это шар с центром в поликруговой -метрике. Геометрически поликруг есть топологическое произведение плоских кругов

радиуса с центрами в точках [6].

В общем случае поликруг векторного радиуса, или мультирадиуса (англ. polydisc; polycylinder)[14]), с центром в точке — это следующее множество точек[6][11][12][8][14]:

.

В общем случае поликруг векторного радиуса есть геометрически топологическое произведение плоских кругов с разными радиусами и одним центром [12]:

Единичный поликруг — поликруг с центром в начале координат, то есть , и единичным радиусом, то есть [12].

В общем случае эллиптический полицилиндр с центром в начале координат — это следующее множество точек[15]:

В общем случае аналитически скошенный полицилиндр — это множество точек, получающееся из полицилиндра после аффинного преобразования

комплексного пространства[16].

Поликруг естественным образом обобщается на полиобласть[12].

Поликруг есть частный случай полной области Рейнхарта[7][12].

Полиобласть

Поликруг естественным образом обобщается на полиобласть[12].

Полиобласть (англ. polydomain[14]) — топологическое произведение следующих в общем случае плоских многосвязных областей[12][7][14]:

Синонимы: поликруговая область[12][7]; обобщённый полицилиндр[12][8]; полицилиндрическая область[7][17].

Область Рейнхарта

Диаграмма неполной области Рейнхарта в

Область Рейнхарта (англ. Reinhardt domain) — понятие комплексного анализа, раздела математики, обобщение понятий шара и поликруга. Названа в честь немецкого математика Карла Рейнхарта[англ.][18][7][19][20].

Синонимы: кратно-круговая область[18][19][20]; -круговая область (англ. multicircular domain)[7][21].

Логарифмически выпуклая область Рейнхарта обладает следующим важным свойством: любая такая область в комплексном пространстве есть внутренность множества точек абсолютной сходимости (другими словами, собственно область сходимости) некоторого степенного ряда по переменным

и обратно: область сходимости любого степенного ряда по

есть логарифмически выпуклая полная область Рейнхарта с центром [18].

Область Рейнхарта есть частный случай круговой области[18][22], а также кратно-кругообразной области[20].

Область Рейнхарта — область комплексного пространства , , имеющая такое свойство, что вместе с каждой точкой в области лежат также и все точки следующего вида[18][7][19][21]:

или

или

При получаем[18][7][23][24][20][21]:

Присутствующая в определении точка называется центром области Рейнхарта[18][7][19].

Область Рейнхарта имеет следующие автоморфизмы[19]:

Круговая область

Область Рейнхарта естественным образом обобщается на круговую область[18].

Круговая область — область комплексного пространства , , имеющая такое свойство, что вместе с каждой точкой в области лежат и все точки вида

другими словами, все точки окружности на комплексной прямой, проходящей через заданные точки и , с центром и следующим радиусом[18][22]:

.

Присутствующая в определении точка называется центром круговой области[7].

Синоним: круговое точечное множество[25].

Круговая область есть частный случай области Хартогса[25].

Полная круговая область — круговая область , в которой с каждой точкой лежит весь следующий круг[18][7]:

Область Хартогса

Диаграмма Хартогса неполной области в

Область Хартогса (англ. Hartogs domain) — понятие комплексного анализа, раздела математики, обобщение понятия области Рейнхарта. Названа в честь немецкого математика Фридриха Хартогса[англ.][26][22][19][25][27].

Синоним: полукруговая область[26][19][25].

Область Хартогса естественным образом возникает как область непрерывной сходимости следующего ряда[25]:

Область Хартогса есть частный случай кругообразной области[25].

Область Хартогса — область комплексного пространства , , имеющая такое свойство, что вместе с каждой точкой в области лежат также и все точки следующей окружности[26][22][19][25][27]:

Кругообразная область

Область Хартогса естественным образом обобщается на кругообразную область[25].

Орбита, порождаемая точкой , — точечное множество в комплексном пространстве вида

где — любая фиксированная точка; — любой комплексный параметр; — целые неотрицательные числа, не все равные нулю. Орбита есть топологический образ окружности. Орбита может быть порождена любой из её точек[25].

Кругообразная область — область комплексного пространства , , целиком состоящая из некоторых орбит[25].

В частном случае при получается круговая область, а при , область Хартогса[25].

В более общем случае кругообразная область называется кругообразным точечным множеством[25].

Обобщение кругообразной области — кругообразная область с произвольными целыми показателями была впервые изучена французским математиком А. Картаном[25].

Кратно-кругообразная область

Область Рейнхарта естественным образом обобщается на кратно-кругообразную область, частный случай кругообразной области[20].

Введём следующие параметров и организуем их в следующие одночленов

где показатели степени — неотрицательные целые числа[28].

Пусть определение орбиты следующее:

Кратно-кругообразная область — область комплексного пространства , , целиком состоящая из некоторых этих орбит[28].

Неограниченные области

Полуплоскость

Полупло́скость (англ. half-plane[29]) — понятие геометрии, в случае плоскости множество всех точек, которые находятся по одну сторону от некоторой прямой плоскости[30][31][32][33]. Эта прямая определяет полуплоскость[33].

Полуплоскость есть частный случай трубчатой области[34].

Полоса

Полоса́ (англ. band) — понятие геометрии, в случае плоскости множество всех точек, которые находятся между двумя параллельными прямыми плоскости[35][36][37]. Эти две прямые ограничивают полосу, и расстояние между ними называется шириной полосы[38][39].

Полоса есть выпуклая область[40].

Синоним: полоска[39].

На комплексной плоскости с координатами конформное преобразование отображает полосу на верхнюю полуплоскость[35][36][37][41], а полосу — на всю плоскость без положительной полуоси [42].

Полоса есть частный случай трубчатой области[34].

Трубчатая область

Тру́бчатая о́бласть (англ. tubular domain) — понятие комплексного анализа, раздела математики, обобщение понятий полосы и полуплоскости[43][34][44].

Синонимы: труба[43]; цилиндрическая область[34].

Трубчатая область — область комплексного пространства , , имеющая такое свойство, что вместе с каждой точкой в области лежат также и все точки следующего вида[34]:

Произвольную трубчатую область можно всегда представить в более простом виде — как следующее прямое произведение:

,

где область , называется основанием области , а вещественное пространство состоит из точек В итоге получается, что трубчатая область может быть полностью охарактеризована её основанием [34].

Пользуясь тем, что , где и можно представить как вещественные -мерные векторы, произвольная трубчатая область может быть символически записана либо в следующем виде[34][43]:

,

то есть

,

либо в следующем виде:

.

Примечания

  1. Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. II, 1976, 1. Пространство , с. 7.
  2. Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. II, 1976, 1. Пространство , с. 7.
  3. 1 2 Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. II, 1976, 2. Простейшие области, с. 13.
  4. 1 2 Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. I, 1976, 4. Области, с. 22.
  5. 1 2 Steven G. Krantz. Function Theory of Several Complex Variables, 2001, 0.1 Prelilllinaries, p. 2.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. II, 1976, 2. Простейшие области, с. 14.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. II, 1976, 2. Простейшие области, с. 16.
  8. 1 2 3 4 Бохнер С., Мартин У. Т. Функции многих комплексных переменных, 1951, Глава II. Основные факты… § 1. Функции комплексных переменных, с. 45—46.
  9. 1 2 Jaap Korevaar, Jan Wiegerinck Several Complex Variables, 2011, Examples 6.3.3, p. 112.
  10. Белошапка В. К. Курс лекций по комплексному анализу, 2005, 2.4.4. Обобщённый принцип максимума и лемма Шварца, с. 18.
  11. 1 2 Белошапка В. К. Курс лекций по комплексному анализу, 2005, 2.1.1. Определения, простейшие свойства, с. 9.
  12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Соломенцев Е. Д. Поликруг, 1984.
  13. 1 2 Бохнер С., Мартин У. Т. Функции многих комплексных переменных, 1951, Глава V. Особенности в граничных точках. § 2. Аналитическое условие для возможности расширения области, с. 120.
  14. 1 2 3 4 Jaap Korevaar, Jan Wiegerinck Several Complex Variables, 2011, 1.2 Complex affine subspaces. Ball and polydisc, p. 6.
  15. Бохнер С., Мартин У. Т. Функции многих комплексных переменных, 1951, Глава V. Особенности в граничных точках. § 5. Аналитические функции в эллиптических полицилиндрах, с. 132.
  16. Бохнер С., Мартин У. Т. Функции многих комплексных переменных, 1951, Глава VII. Теория Гартогса. Субгармонические функции. § 6. Области Гартогса и субгармонические функции, с. 201—202.
  17. Бохнер С., Мартин У. Т. Функции многих комплексных переменных, 1951, Глава VII. Теория Гартогса. Субгармонические функции. § 3. Результаты Осгуда, с. 191.
  18. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Соломенцев Е. Д. Кратно круговая область, 1982.
  19. 1 2 3 4 5 6 7 8 Владимиров В. С. Методы теории функций многих комплексных переменных, 1964, § 7. Голоморфные отображения, б. Группа автоморфизмов, с. 63.
  20. 1 2 3 4 5 Бохнер С., Мартин У. Т. Функции многих комплексных переменных, 1951, Глава IV. Аналитическое расширение. § 8. Кратно-кругообразные области, с. 114.
  21. 1 2 3 Jaap Korevaar, Jan Wiegerinck Several Complex Variables, 2011, 2.3 Multiple power series and multicircular domains, p. 30.
  22. 1 2 3 4 Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. II, 1976, 2. Простейшие области, с. 18.
  23. Хёрмандер, Ларс Введение в теорию функций нескольких комплексных переменных, 1968, 2.4. Степенные ряды и области Рейихарта, с. 57.
  24. Мальгранж Б. Лекции по теории функций нескольких комплексных переменных, 1969, § 2. Области Рейнхарта и круговые области, с. 12.
  25. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Бохнер С., Мартин У. Т. Функции многих комплексных переменных, 1951, Глава IV. Аналитическое расширение. § 7. Кругообразные области, с. 110.
  26. 1 2 3 Чирка Е. М. Гартогса область, 1977.
  27. 1 2 Jaap Korevaar, Jan Wiegerinck Several Complex Variables, 2011, 9.5 Exercises, p. 185.
  28. 1 2 Бохнер С., Мартин У. Т. Функции многих комплексных переменных, 1951, Глава IV. Аналитическое расширение. § 8. Кратно-кругообразные области, с. 113.
  29. Courant R., Robbins H. What Is Mathematics?, 1996, Chapter IV. Projective Geometry… Appendix…, p. 228–229.
  30. Полуплоскость, 1975.
  31. Полуплоскость, 1984.
  32. Полуплоскость, 1988.
  33. 1 2 Курант Р., Роббинс Г. Что такое математика?, 2015, Глава IV. Проективная геометрия… Приложение…, с. 254—255.
  34. 1 2 3 4 5 6 7 Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. II, 1976, 2. Простейшие области, с. 19.
  35. 1 2 Полоса, 1975.
  36. 1 2 Полоса, 1984.
  37. 1 2 Полоса, 1988.
  38. Клейн Ф. Высшая геометрия, 2004, § 34. Перспектограф и пантограф, с. 148—149.
  39. 1 2 Курант Р., Роббинс Г. Что такое математика?, 2015, Глава VI. Функции и пределы. § 4. Точное определение непрерывности, с. 338.
  40. Владимиров В. С. Методы теории функций многих комплексных переменных, 1964, § 21. Построение оболочек голоморфности, 4. Функции, голоморфные в полутрубчатых областях, с. 218.
  41. Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. I, 1976, 13. Показательная функция, с. 72.
  42. Шабат Б. В. Введение в комплексный анализ, ч. I, 1976, 13. Показательная функция, с. 71—72.
  43. 1 2 3 Чирка Е. М. Трубчатая область, 1985.
  44. Владимиров В. С. Методы теории функций многих комплексных переменных, 1964, § 7. Голоморфные отображения, б. Группа автоморфизмов, с. 64.

Источники

Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya