如何證明Painlev 連續開拓原理?

時間 2021-06-01 10:34:19

1樓:不等式愛好者

這種形式的Painlevé連續開拓原理小喵覺得證明還是挺難的。主要曲線只假設了可求長,這一點使得證明變得很複雜。

由於 f 在黃色和紅色區域分別全純,所以它在這兩個區域邊界上積分是0. 把這兩個積分加一起可得在三角形邊界上積分也是0. 所以我們證明了 f 在任意小的三角形回路上面積分都是0,也就完成了定理的證明。

對於可求長曲線,上述的論證方法小喵感覺應該不work。不管三角形取的多麼小,也不可以認為曲線差不多線性,曲線可以將小三角劃成很多部分,很難上面這種用簡單方法來證明。

換一種思路證明會容易一些。考慮光滑函式 , . 定義 . 考慮 f 和 的卷積 .

我們證明 是全純函式。 考慮 , 那麼

這裡 x-D 是D 沿 x 方向平移得到的區域,第三個恒等式我們用了 Reynold transport formula (別被名字嚇住了其實是個很常用的公式,是Green theorem 的變式) https://

en.wikipedia.org/wiki/R

eynolds_transport_theorem

。我們有以下分部積分公式,

.如果 D 邊界是smooth 或者piecewise smooth 這個公式是 Green 公式的推論。回憶可求長的定義是說這個曲線可以被piecewise linear curve逼近。

如果 只是可求長我們可以先對piecewise smooth 曲線證明,然後取極限證明一般情形。

然後對 的表示式應用上述公式,我們有

這裡因為 位於 D 內部,在這些曲線的邊界項會出來一正一負兩項互相抵消。 上式第一項等於0,因為 f 在 全純,第二第三項互相抵消。所以 , 全純。

我們現在已經證明了, 全純,由卷積的性質我們知道 uniformly。所以由 Hurwitz theorem https://

en.wikipedia.org/wiki/H

urwitz%27s_theorem_(complex_analysis)

,我們知道 f 也是全純函式,所以就完成了證明。

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