大学教養

複素関数論

複素関数における周回積分の平均値の定理

複素関数における周回積分の平均値の定理 (Mean-value property) について,その主張と証明をします。
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Casorati–Weierstrassの定理~真性特異点の漸近挙動~

Casorati–Weierstrassの定理は,孤立特異点が真性特異点であるときの漸近挙動に関する定理です。これについて定理の主張を述べ,証明しましょう。
複素関数論

【複素解析】孤立特異点とその分類まとめ

複素関数論における,孤立特異点とは,正則関数で定義域に1点だけ孤立して入っていない点のことで,除去可能特異点・極・真性特異点に分類されます。それぞれの定義と見分け方についてまとめましょう。
複素関数論

複素関数の零点の定義と極との関係

複素解析において零点 (zero)とは,関数の値が0になる点のことです。これは,極 (pole)と並んで最も基本的な重要概念です。本記事では,複素関数における零点およびその位数の定義,そしてテイラー展開を用いた微分による位数の判定法と同値性について,分かりやすく解説します。
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ローラン展開とは~証明・具体例・留数や特異点との関係~

複素解析において,関数がある点のまわりで正則(微分可能)でない点をもつ場合でも,その点の近傍で級数展開できるようにテイラー展開を拡張したものがローラン展開 (Laurent expansion) です。通常のテイラー展開では正のべき乗のみを扱いますが,ローラン展開では負のべき乗も含めて無限級数に展開します。本記事では,ローラン展開の定理の正確な主張と具体例と証明,および留数や孤立特異点との関係について解説します。
複素関数論

リーマンの除去可能特異点定理とその証明

孤立特異点のうち,実は特異点ではないとみることができる「除去可能特異点」について,どういうときにその特異点が除去可能であるかというのを述べたのがリーマンの除去可能特異点定理です。実は,有界性だけから除去可能性が従います。リーマンの除去可能特異点定理について,その主張と証明を行いましょう。
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正則関数の一様収束先も正則であり導関数も一様収束する証明

複素関数においては,微分可能(正則)な関数の一様収束極限も微分可能(正則)であることが知られており,また導関数も一様収束します。ワイエルシュトラスの二重級数定理ともいわれる,本定理を証明しましょう。
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一致の定理とその証明を簡潔に分かりやすく

複素関数論における最も重要で驚異的な定理の一つが一致の定理(identity theorem)です。この定理は,「正則関数の局所的な情報(一部の点での値)が,領域全体の大域的な情報を完全に決定してしまう」という定理で,正則関数の凄さを表しています。一致の定理について,その証明を簡潔に分かりやすく紹介します。
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リューヴィル(Liouville)の定理~有界な整関数は定数に限る~

リューヴィルの定理 (リウヴィルの定理, リュウビルの定理,Liouville's theorem) とは,複素平面全体で正則な関数(整関数という)が有界ならば定数関数に限るという定理です。複素関数論の強力な定理の一つで,これを利用すれば,代数学の基本定理を簡単に示すこともできます。リューヴィルの定理について,その証明をしましょう。
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正則関数のテイラー展開(べき級数展開)可能性とその証明

正則関数は,定義域に含まれる任意の開円板上で常にテイラー展開(べき級数展開)可能です。これは実関数にない大変強力な性質で,正則関数なら,ある1点の値とそのn階微分の値から,開円板上の全ての値が決まるということです。このことを,コーシーの積分公式を用いて証明しましょう。
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