V 6 *× ¿ªÁþÊÁÿ? ÇÐ(×
o<ÊúH ú<Æ÷r m Óüto<Æ\"f ×æ¹כôÇ %i½+ɦ ôÇ. $ o
<Êú K$3<Êú_ zúÂÒH ¦כ Ðs¦ s\¦ s6 x # o<Êú_
#Q t $í|9[þt¦ ·úèq ú e. %ò%i_ â>\"f ÅÒ#Q |¦ ëß7á¤
H o<Êú\¦ ¹1ÔܼH no=åJÏ@ ëH]j %ò%is \P2;"é¶óøÍ âĺ K$3<Êú
_ ïr &hìr/BNdܼÐÂÒ' Õª zo\¦ ú¦ ú e. #Q t %ò%i\"f
o<Êú\¦ ¹1Ôܼ9 s %ò%iõ \P2;"é¶óøÍ s_ éß K$3<Êú\¦ ¹1Ôܼ ÷&
HX<, éß K$3<ÊúH 1lx&hܼРժ %i<Êú K$3<Êú )a.
6.1. ¿ªÁþÊÁ
sptèß 3.2]X\"f&ñ_ %i1pws,%ò%i Ω ⊂ R2\"f&ñ_)a<Êú
u : Ω → R_ 9> x9 s>¼#<Êú 5Åqs¦ 6£§ 1pxd
∂2u
∂x2+∂2u
∂y2= 0 (1)
¦ ëß7᤽+É M:, u\¦ ÐésÈÕ¬£ ôÇ. î 0A_ éß9/BGs ÅÒ#Q4R
e¦ M:, Õª ?/ÂÒ\"f î+þA ©I\¦ sêr :r ìrí<ÊúH o<Êús
. sQôÇ 2[t\"f Ð, 9&ñôÇ |¦ °úðr o<Êú\¦ ¹1ÔH Érכ
143
144 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
Bĺ ×æ¹כôÇ 9s. :£¤y, ÅÒ#Q %ò%i_ â>\"f po ÅÒ#Q °úכ¦
tH o<Êú\¦ ¹1ÔH ëH]j\¦ 9ìøÍ&hܼРOPÊ×¹× 'Ö<<K ôÇ.
¼#pìr~½Ó&ñd ëH]jÐ"f 4¤èK$3õ Z> ©'a\O#Q ÐsH s ëH]jH
o<ÊúÐK$3<Êú_zúÂÒHzM:ëH\4¤èK$3~½ÓZOs
H0A§4¦µ1Ï6fôÇ.tèß 3.2]X\"f¶ú(RФ1pwsK$3<Êú f = u+iv
_ zúÂÒ uH ½Ó© o<Êús. s]j, o<Êú u ÅÒ#Q4R e¦
M:, u\¦ zúÂÒÐ tH K$3<Êú f = u + iv\¦ ¹1Ôܼ9 ôÇ. ëß9
f = u+ iv K$3<Êús ïr–oëß ~½Ó&ñd\ _ #
f ′(z) =∂u
∂x(z) + i
∂v
∂x(z) =
∂u
∂x(z)− i
∂u
∂y(z) (2)
sټРs <Êú_ "é¶r<Êú\¦ ¹1Ôܼ )a.
XNËP 6.1.1. ¹ÿGB ÈÕ¬£ u(z) ·ÿ)Ö<a:@lB*å*9;c"k +äqùÚH ÐésÈÕ¬£T
@, u = Re f -> AI)oÈÕ¬£ f(z) +í<<Â6Ò.
7£x"î: f]X >íß # Ð <Êú∂u
∂x(z)− i
∂u
∂y(z) ïr–oëß ~½Ó&ñd
¦ ëß7ᤠټР&ño 3.2.2\ _ # K$3<Êús. s]j, ôÇ &h z0 ∈ Ω
\¦ ¦&ñ ¦ <Êú f(z)\¦ 6£§
f(z) = u(z0) +∫ z
z0
[∂u
∂x(ζ)− i
∂u
∂y(ζ)
]dζ
õ °ú s &ñ_ . %ò%i Ω éßíH%ò%isټР&h z0\"f zt
H e__ /BG¦ "f &hìr # Õª °úכÉr ðøÍts. "f,
&ño 4.2.2ü< &ño 4.3.3\"f Ð1pws f(z)H K$3<Êús¦,
f ′(z) =∂u
∂x(z)− i
∂u
∂y(z)
s. ÕªX< 1pxd (2)\"f Ð1pws, 9ìøÍ&hܼÐ
f ′(z) =∂Re f∂x
(z)− i∂Re f∂y
(z)
6.1. o<Êú 145
sټРu(z)ü< Re f(z)H °ú Ér ¼#pìr¦ t¦, Re f(z0) = u(z0)s
ټРu(z) = Re f(z)e¦ ·ú ú e.
o<Êú u(z)\ @/ #, u + iv K$3<Êú9 M: v(z)\¦ u(z)_
Ðésx7ÈÕ¬£ÂÒÉr.ëß9 vü< w o<Êú u_ o(YU<Êús
, i(v − w)H Õª ©s )ú»¡¤ îß\ [þt#QH K$3<ÊúsټР\P2;
©&ño\_ #©Ãº<Êú)a.7£¤, o(YU<ÊúH©Ãºs\¦Áº
r Ä»9 > &ñ)a.
'Ö<<K 6.1.1. ëß9 u(z) o<Êús, <Êú g(z) =∂u
∂x(z)− i∂u
∂y(z) ï
r–oëß ~½Ó&ñd¦ ëß7á¤<ʦ Ð#.
|ºM 1. tèß 3.2]X_ Ðl 3\"f ¶ú(R:r ü< °ú s
u(z) = u(x, y) =12
log(x2 + y2), z ∈ C \ 0
H%ò%i C\00A\"f o<Êús.ÕªQ, u(z)Hs%ò%i\"f
K$3<Êú_ zúÂÒ |c ú \O. s\¦ Ðsl 0A # u+ iv K$3<Ê
ú&ñ .ÕªQ%ò%i C\it : t ≤ 00A\"f u(z)+ iv(z)−Log z
H K$3<Êús¦, :£¤y zúÂÒ 0s. "f \P2;©&ño\¦ &h6 x
u(z) + iv(z) = Log z +C (éß, CH ©Ãº)e¦ ·ú ú e. ÕªQ
Log zH %ò%i C \ 0 \"f &ñ_|c ú \O. Óüt:r tèß 3.2]X_ Ð
l 3\"f >íßôÇ ü< °ú s %ò%i z : Re z > 0 0A\"fH o(YU<Êú\¦ .
'Ö<<K 6.1.2. %ò%i z : Im z < 0 x9 z : Im z > 0 0A\"f u(x, y) =1
2log(x2 + y2)_ o(YU<Êú\¦ ¹1Ô.
&ño 6.1.1\ _ # K$3<Êú_ #Q t $í|9[þtÉr o<Êú\
Õª@/Ð &h6 x÷&H âĺ ú§. ôÇ t \VÐ"f ĺۼ îçH°úכ&ño\"f
zúÂÒ\¦ 2[ , u(z) "é¶óøÍ D(z0, r) ¦ í<Ê H %ò%i 0A\"f o
<Êú9 M:, 1pxd
u(z0) =12π
∫ π
−π
u(z0 + reiθ)dθ (3)
146 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
s $íwnôÇ. ëß9 o<Êú u(z) z = z0\"f FG@/°úכ¦ t &h
]XôÇ "é¶óøÍ D(z0, R) 0A\"f u(z0)H þj@/°úכs )a. "f, e__
r ∈ (0, R)\ @/ #
u(z0)− u(z0 + reit) ≥ 0,∫ π
−π
[u(z0)− u(z0 + reit)
]dt = 0
sÙ¼Ð, 5Åq<Êú uH ©Ãº<Êú )a. o<Êú u(z) z = z0\"f
FGè°úכ¦ tH âĺ ðøÍts. "f, %ò%i\"f &ñ_)a o
<ÊúH ©Ãº<Êú m FG@/°úכs FGè°úכ¦ tt ·ú§6£§¦ ·ú ú
e¦, sÐÂÒ' 6£§¦ %3H.
XNËP 6.1.2. (þj@/°úכ"é¶o)ÈÕ¬£ u(z)¤4*å*9 Ω;c"kÐésÈÕ¬£Tz
· Öכ Ω = Ω ∪ ∂Ω;c"k a:@ö¶;T@, :?
maxu(z) : z ∈ Ω = maxu(z) : z ∈ ∂Ω
T )ç· Â6Ò.
s]j no=åJÏ@ ëH]j\¦ "îSX > + Ð. î 0A_ éß9/BG
Γ ⊂ Cü< 5Åq<Êú u : Γ → R ÅÒ#Q4R e. /BG Γ_ ?/ÂÒ\¦ Ω
½+É M:, 6£§ $í|9
(n1) U(z)H Ω ∪ Γ 0A\"f 5Åq<Êús,
(n2) U(z)H Ω 0A\"f o<Êús,
(n3) y z ∈ Γ\ @/ # U(z) = u(z)s
[þt¦ ëß7ᤠH <Êú U : Ω ∪ Γ → R\¦ ¹1ÔH sכ no=åJÏ@ ëH]js.
éß9/BG¦ Ér úÐ ¿ßÃ$×(1)כ¤n>s¦ ÂÒØÔl 9, ØÔ©
(1) Marie Ennemond Camille Jordan (1838∼1922), áÔ|½ÓÛ¼ ú<Æ. Ecole Polytech-nique\"f /BNÂÒ ¦ s /BMõ College de France1px\"f Ö1lx %i. ØÔ© /BG&ñoH 4¤èî 0A_ éß9/BG Γs ÅÒ#Qt C \ Γ ¿º %ò%iܼРsÀÒ#Qt 9y %ò%i_ â> Γe¦ ú HX<, sp s Õþ\"f 6 xôÇ e.
6.1. o<Êú 147
/BG_ ?/ÂÒ\¦ ¿ßÃ$×ÆZ]s¦ ôÇ. ëß9 U1õ U2 no=åJÏ@ ëH
]j_ [j t $í|9¦ ëß7ᤠ, þj@/]X@/°úכ&ño\ _ # U1 = U2
)a. 7£¤, no=åJÏ@ ëH]j_ KH Ä»9 .
© @/³ð&h ØÔ©%ò%i_ \VH \P2; éß0A"é¶óøÍ ∆ = D(0, 1)s
. s]jÂÒ' Γ éß0A"é¶9 M:, no=åJÏ@ ëH]j\¦ #QbG> ÉÒHt ¶ú(R
:r. éß0A"é¶óøÍ ∆ = D(0, 1) ¦ í<Ê H %ò%i\"f K$3<Êú ÅÒ#Q4R
e¦ M:, ïr &hìr/BNds ú ¦ eH ÙþdÉr éß0A"é¶ 0A_ <Êú°úכ\
_ # Õª ?/ÂÒ_ <Êú°úכs &ñ)aH .sכ o<ÊúH K$3<Êú
_ zúÂÒsÙ¼Ð, o<Êú\ @/K"f sü< q5pwôÇ &ño $íwn o
\V©½+É Ãº e.
s]j, f(z) 2³ éß0A"é¶óøͦ í<Ê H %ò%i\"f K$3&hs
&ñ ¦, éß0A"é¶ ?/ÂÒ_ &h z = reiθü< éß0A"é¶ ü@ÂÒ_ &h w =1reiθ\¦
¦&ñ ïr &hìr/BNd\ _ # 6£§
f(z) =1
2πi
∫|ζ|=1
f(ζ)ζ − z
dζ − 12πi
∫|ζ|=1
f(ζ)ζ − w
dζ
=1
2πi
∫|ζ=1|
[1
ζ − z− z
ζz − 1
]f(ζ)dζ
¦ %3H. ÕªX< |ζ| = 1\"f[1
ζ − z− z
ζz − 1
]dζ =
i(r2 − 1)eitdt
(eit − reiθ)(rei(t−θ) − 1)
=i(1− r2)dt
(1− rei(θ−t))(1− re−i(θ−t))
=i(1− r2)dt
1− 2r cos(θ − t) + r2
s. "f,
Pr(t) =1− r2
1− 2r cos t+ r2, 0 ≤ r < 1, t ∈ [−π, π] (4)
s ¿º 6£§ 1pxd
f(reiθ) =12π
∫ π
−π
Pr(θ − t)f(eit)dt, 0 ≤ r < 1 (5)
148 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
¦ %3H. s 1pxd¦ ²»ö¶B(2)+8(Ûoðs ÂÒØÔ¦ <Êúe
Pr : 0 ≤ r < 1
¦ ²»ö¶Bás ÂÒÉr.
s]j, <Êú Pr(θ − t) #Q" g1J9 ÒqtyK Ð. ĺ s 1pxd (5)
K$3<Êú f(z) = zn\ @/ # $íwn ټР6£§
12π
∫ π
−π
eintPr(θ − t)dt = rneinθ, n = 0, 1, 2, . . .
s$íwnôÇ.ÕªX<,1pxd (5)_zúÂÒü<)úÂÒ\¦q§ #Ð,s
1pxds K$3<Êú f(z) = u(z) + iv(z)_ zúÂÒ u(z)ü< )úÂÒ v(z)\
@/ #$íwn<ʦ·úúe."f,1pxd (5)HK$3<Êú f(z)_(YU
f(z) = u(z)− iv(z)\ @/K"f $íwnôÇ. 1pxd (5)\ <Êú f(z) = zn
\¦ V,ܼ
12π
∫ π
−π
eintPr(θ − t)dt = r|n|einθ, n = 0,±1,±2, . . .
¦ %3H. "f, Pr(θ − t) =∞∑
n=−∞r|n|ein(θ−t)s ÷&o f½+É Ãº
e. z]j >íß # Ð∞∑
n=−∞r|n|eint = 1 +
∞∑n=1
rn(eint + e−int
)= 1 + 2Re
∞∑n=1
rneint
= 1 + 2Rereit
1− reit= Re
1 + reit
1− reit= Pr(t)
(6)
Hd¦ SX½+É Ãº e. s]j 1pxd (4)ü< (6) ¦ s6 x ÉÒ5ÅxÙþ_
6£§ $í|9[þt
(ÉÒ1) y r ∈ [0, 1)\ @/ #12π
∫ π
−π
Pr(t)dt = 1s¦ Pr(t) > 0s,
(2) Simeon–Denis Poisson (1781∼1840), áÔ|½ÓÛ¼ ú<Æ. ÅÒÐ Ecole Polytechnique\"f /BNÂÒ ¦ Ö1lx %i.
6.1. o<Êú 149
(ÉÒ2) PrÉr <Êús¦, 0 < s < |t| ≤ πs Pr(t) < Pr(s)s,
(ÉÒ3) y δ ∈ (0, π)\ @/ # limr→1
maxPr(t) : |t| ≥ δ = 0s
¦ÐSX½+Éúe.sQôÇ$í|9[þtÉr5Åq<Êú_ÉÒo\/åLú\¦
ÀÒH X<\ &ñ&h %i½+ɦ H ]jØÔÙþ(3)_ $í|9[þtõ _ Ä»<Ê
¦ ·ú ú e.
'Ö<<K 6.1.3. (ÉÒ1)∼ (ÉÒ3) ¦ 7£x"î #.
P1/2 P2/3 P3/4
p p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp
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p p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p pp p p
s]j, éß0A"é¶óøÍ ∆ = D(0, 1)_ â> ∂∆ 0A\"f &ñ_)a 5Åq<Êú
u(eit)\ @/ # no=åJÏ@ ëH]j\¦ Û¦9, ÉÒ5Åx &hìr/BNd¦ ¦9
# ©y 6£§
U(reiθ) =
12π
∫ π
−π
Pr(θ − t)u(eit)dt, 0 ≤ r < 1
u(eiθ), r = 1(7)
õ °ú s &ñ_K ½+É .sכ ÕªX<, 1pxd (6)\ _ # <Êú U(z)H
6£§ <Êú
F (reiθ) =12π
∫ π
−π
1 + rei(θ−t)
1− rei(θ−t)u(eit)dt
(3) ]jØÔÙþ\ 'aôÇ ?/6 xÉr ÃЦëH³ [$íl·ôÇ·>5px+À:, K$3>h:r, >h&ñóøÍ, "fÖ¦@/<Ƨ ئóøÍÂÒ, 1995, 2002] 9.3]X¦ ÃЦ .
Lipot Fejer (1880∼1959), +ùAo ú<Æ. ÂÒÛ¼àÔü< Z\¦2;\"f /BNÂÒôÇ +' ÂÒÛ¼àÔ\"f Ö1lx %i.
150 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
_ zúÂÒs. "f, <Êú F (z) K$3<Êúe¦ Ðs U(z)H
o<Êú )a. s]j z = reiθ ¿º
F (z) =12π
∫ π
−π
eit + z
eit − zu(eit)dt =
12πi
∫ π
−π
(1 + ze−it) · ieit
eit − zu(eit)dt
=1
2πi
∫|ζ|=1
u(ζ)ζ − z
dζ +z
2πi
∫|ζ|=1
u(ζ)/ζζ − z
dζ
sټР&ño 4.3.2\ _ # F (z)H K$3<Êús¦, "f U(z)H
o<Êús. &ño 4.3.2\"f ÕªXOmü< tFKt 7H_ôÇ ?/6 xÉr u
5Åq<ÊúHX<\ß¼> ½E~ÃÎt·ú§H.z]j u&hìr HX<\
t©s \O¦ &ñ_ <Êú, \V\¦ [þt#Q"f Ô¦5Åq&hs Ä»ôÇ>h Ä»><Êú
s (7)\ _ # &ñ_)a <ÊúH ½Ó© o<Êú )a.
s]j, u 5Åqs U 5Åqe¦ ÐsHX<, l ñ\¦ çß¼# >
l 0A # z = 1\"f 5Åqe¦ 7£x"î lÐ ôÇ. |9½+Ë X 0A\"f &ñ_
)a<Êú u&h z0 ∈ X\"fa:@ö¶;sHÉr,e__ªÃºכ ε > 0\@/
# 6£§ $í|9
z ∈ X, |z − z0| < δ =⇒ |u(z)− u(z0)| < ε
¦ ëß7ᤠH ªÃº δ > 0 >rFôÇH >pws.
$ ªÃº ε > 0\¦ ¦&ñôÇ. <Êú u z = 1\"f 5ÅqsÙ¼Ð
6£§ $í|9
|t| < δ =⇒ |u(eit)− u(1)| < 13ε
¦ ëß7ᤠH ªÃº δ > 0\¦ ú¦ ú e. ÉÒ5ÅxÙþ_ $í|9 (ÉÒ1) ¦ s
6 x # >íß
U(reiθ)− u(1) =12π
∫ π
−π
Pr(θ − t)u(eit)dt− 12π
∫ π
−π
u(1)dt
=12π
∫|t|≤δ
Pr(θ − t)[u(eit)− u(1)]dt
+12π
∫|t|≥δ
Pr(θ − t)[u(eit)− u(1)]dt
6.1. o<Êú 151
s)a.<Êú |u|_þj@/°úכ¦M s ¦ (ÉÒ3) ¦s6 x 6£§$í|9
R < r < 1, |θ| < δ
2=⇒ Pr(θ) <
ε
3M
¦ ëß7ᤠH R ∈ (0, 1) ¦ ú¦ ú e. s]j R < r < 1s¦ |θ| < δ
2s
|U(reiθ)− u(1)| ≤ 12π
∫|t|≤δ
Pr(θ − t)ε
3dt+
12π
∫|t|≥δ
ε
3M2M dt
≤ ε
3+
23ε = ε
s ÷&#Q"f U(z) z = 1\"f 5Åqe¦ ·ú> )a. <Êú U _ 5Åq$í
¦ 7£x"î H sQôÇ ~½ÓZOÉr ÉÒo\ K$3¦ q2©ôÇ K$3<Æ ìøÍ\ 5g
"f +þA&hܼР6 x÷&H ~½ÓZOs. tFKt 7H_ôÇ ?/6 x¦ &ño
6£§õ °ú .
XNËP 6.1.3. ·ÿa4wHÁ6Òq#Ü4 ∂∆a;c"k+äqùÚHa:@ö¶;ÈÕ¬£ u : ∂D → R
;c 60 #l ÈÕ¬£ U : D → R¿ì> (7)Üï ìm¥T +äq @, U(z)¤< :c )çHB
(n1)∼ (n3)¿ì> ¹ÿø¶;Â6Ò.
|ºM 2. <Êú u(eiθ) = Re einθ = cosnθ\ @/ # tFKt 7H_ôÇ
\¦ ·úÐ. s âĺ 1pxd (6) ¦ &h6 x
U(reiθ) =12π
∫ π
−π
r|n|Re einθdt = r|n| cosnθ
s. ëß9 u(eiθ) = Re (−ieinθ) = sinnθ U(reiθ) = r|n| sinnθs
. ÕªX<, ÉÒo\ K$3_ ]j\¦ &ño\¦ s6 x e__ 5Åq<Êú
u\ @/ #
limN→∞
max
∣∣∣∣∣u(eiθ)−N∑
n=0
(an cosnθ + bn sinnθ)
∣∣∣∣∣ : θ ∈ R
= 0
152 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
¦ ëß7ᤠH an, bn : n = 0, 1, 2, . . . \¦ ú¦ ú e.(4) r ú #
∂∆ 0A\"f &ñ_)a e__ 5Åq<ÊúH 6£§ g1J
u(eiθ) =∞∑
n=0
(an cosnθ + bn sinnθ)
Ð ÅÒ#QtHX<, s âĺ o<Êú_ þj@/°úכ"é¶o\¦ &h6 x s 5Åq<Ê
ú\ @/ôÇ no=åJÏ@ ëH]j_ KH
U(reiθ) =∞∑
n=0
rn(an cosnθ + bn sinnθ)
s )a.
6.2. ÇÐ(×ø gh=³,=i %KV
e__ ØÔ©%ò%i 0A\"f no=åJÏ@ ëH]j\¦ Û¦9 s %ò%iõ \P
2; éß0A"é¶óøÍ s\ éß K$3<Êú\¦ ¹1ÔH sכ ×æ¹כ . s ]X\
"fH $ sQôÇ éß K$3<Êú_ $í|9¦ /BNÂÒ ¦, sQôÇ éß
K$3<Êúü< no=åJÏ@ ëH]j_ Ks #Q" 'aº¦ tH ·ú :r.
ÅÒ#Q <Êú éß H ëH]jH z<Êú_ âĺü< ðøÍtÐ p
ìr>ú 0 H ëH]jü< 'aºs U·.
%ò%i Ω\"f &ñ_)a K$3<Êú φ(ζ) ÅÒ#Qt, <Êú φ′(ζ)−φ′(z0)_ "é¶r<Êú φ(ζ)− φ′(z0)ζsÙ¼Ð, &ño 4.1.1\ _ # 6£§ 1pxd
φ(w)− φ(z)− φ′(z0)(w − z) =∫ w
z
(φ′(ζ)− φ′(z0))dζ
¦ %3H. "f, \P2;"é¶óøÍ D = D(z0, r) ⊂ Ω\¦ ú¦
Mr = max|φ′(ζ)− φ′(z0)| : ζ ∈ ∂D(z0, r)
(4) ÃЦëH³ [$íl·ôÇ·>5px+À:, K$3>h:r, >h&ñóøÍ, "fÖ¦@/<Ƨ ئóøÍÂÒ, 1995,2002] 9.3]X¦ ÃЦ .
6.2. 1pxy©õ no=åJÏ@ ëH]j 153
s ¿º, e__ z, w ∈ D\ @/ # ÂÒ1pxd∣∣∣∣φ(w)− φ(z)w − z
− φ′(z0)∣∣∣∣ ≤ 1
|w − z|
∫ w
z
|φ′(ζ)− φ′(z0)||dζ| ≤Mr
s$íwnôÇ.s]j, φ′(z) 6= 0s φ′_5Åq$í\_ #Mr < |φ′(z0)| r > 0 ¦ ú¦ ú e. ëß9 w, z ∈ D\ @/ # w 6= zü< φ(w) =
φ(z) 1lxr\ $íwn |φ′(z0)| ≤Mr < |φ′(z0)| ÷&#Q íHs.
"f,<Êú φ(z)H\P2;"é¶óøÍ D(z0, r)0A\"féß<Êúe¦·úúe¦,
6£§s 7£x"î÷&%3.
XNËP 6.2.1. *å*9 Ωa;c"k+äqùÚHAI)oÈÕ¬£ φ(z)ã# z0 ∈ Ω®£#e$p
. ¹ÿGB φ′(z0) 6= 0T@, ÈÕ¬£ φ¤< +8BÂ6Ò ~x)>4wHÁ6Ò D(z0, r) a;c
"k ·ÿÈÕ¬£T.
ôÇ t ÅÒ_½+É &hs e. <Êú φ(z) = ez\"f Ð1pws φ′ 6= 0s
&ñ_%i\"féß<Êú99¹כH\OHs.Óüt:rÅÒ#Q&hכ
z0\¦×ædܼÐ-q 2πúî z : Im z0−π < Im z < Im z0 +π\¦ úܼ sH z0_ H~½Ós ÷&¦ s 0A\"f <Êú φ(z) = ez
H éß
<Êús.
s &ñoH "4/åLú>h φ(z) =∑
n an(z − z0)n\¦ s6 x # 7£x"î½+É
ú eHX<, >íß_ ¼#_\¦ 0A # z0 = 0s &ñ ¦ 7£x"î .
ëß9 φ(0) = a1 6= 0s <Êú t 7→∞∑
n=2
n|an|tn−1_ 5Åq$í\ _ #
∞∑n=2
n|an|rn−1 < |a1| ¦ ëß7ᤠH r > 0 ¦ ú¦ ú e. s]j <Êú
φ(z) D(0, r) 0A\"f éß<Êúe¦ Ðs. ëß9 z, w ∈ D(0, r)s¦
φ(z) = φ(w)s
0 =∞∑
n=0
an(zn − wn) =∞∑
n=1
an(z − w)(zn−1 + zn−2w + · · ·+ wn−1)
154 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
s $íwnôÇ. ëß9 z 6= ws
∞∑n=2
an(zn−1 + zn−2w + · · ·+ wn−1) = −a1
s¦, "f |z|, |w| < r\ _ #
|a1| ≤∞∑
n=2
|an|nrn−1 < |a1|
s ÷&#Q íHs.
'Ö<<K 6.2.1. "4/åLú>h\ _ôÇ &ño 6.2.1_ 7£x"î\"f 9ìøÍ&h âĺ\¦ Áºo #.
0A ¿º t 7£x"î\"f Ð1pws <Êú_ 5Åq$ís 7£x"î\"f H %i½+É
¦ %i. z<Êú_ âĺ Õª <Êú 5Åqs ðøÍt &ño $í
wn tëß 9ìøÍ&hܼРժXOt 3lw .
|ºM 1. <Êú φ : R → R ¦ 6£§
φ(x) =
x2 sin1x, x 6= 0
0, x = 0
õ °ú s &ñ_ . s M:, φ′(0) = 0sټРα 6= 0\¦ ×þ ¦ ψ(x) =
φ(x) + αx ¿º ψ′(0) = α 6= 0s. ÕªQ, α ∈ R Øæìry ܼ
ψH 0 ¦ í<Ê H #Q" ½çß\"f éß<Êú m.
'Ö<<K 6.2.2. #Q" α\ @/ # <Êú ψ(x) = φ(x) + αx 0 H~½Ó\"f éß<Êút #.
s]jH φ′(z0) = 0 âĺ #Q*ôÇ 9s 9#QHt ·úÐHX<,
φ(z) ©Ãº<ÊúH m¦ &ñôÇ. s âĺ, 6£§ <Êú
φ(z)− φ(z0) =φ′′(z0)
2!(z − z0)2 + · · ·
H n-×æH¦ (éß, n ≥ 2). ¢ôÇ ½Ó1px&ño\ _ # φ(z)− φ(z0)
ü< φ′(z)H &h]XôÇ "é¶óøÍ D = D(z0, r) 0A\"f z = z0 sü@_ H¦ t
6.2. 1pxy©õ no=åJÏ@ ëH]j 155
t·ú§H.s]jm = min|φ(z)−φ(z0)| : z ∈ ∂D¿º¦, 0 < |α| < m
α ∈ C\¦ ×þ #
ψ(z) = φ(z)− φ(z0)− α
&ñ_ . ÕªQ z ∈ ∂D\ @/ #
|(φ(z)− φ(z0))− ψ(z)| = |α| < m ≤ |φ(z)− φ(z0)|
$íwn ټРÀÒ[V &ño\ _ # ψ(z)H \P2;"é¶óøÍ D = D(z0, r) 0A
\"f φ(z) − φ(z0)ü< °ú s n >h_ H¦ . ÕªX< D \ z0 0A\"f ψ′(z) = φ′(z) 6= 0s¦ ψ(z0) 6= 0sټРψ(z)H D îß\"f ×æH¦
tt ·ú§H. "f, <Êú ψ(z)H D 0A\"f "fÐ Ér n >h_ H¦
. 7£¤,
φ(z1) = φ(z2) = · · · = φ(zn) = φ(z0) + α, zi 6= zj (i 6= j)
\¦ ëß7ᤠH z1, . . . , zn ∈ D\¦ ú¦ ú e¦, "f 6£§¦ %3H.
XNËP 6.2.2. *å*9 Ω a;c"k +äqùÚH AI)oÈÕ¬£ φ(z) 硬£ÈÕ¬£ N
. ¹ÿGB ÈÕ¬£ φ(z) z = z0;c"k n-ïB£ÓÃç> U@ :? )çHB
• ëß9 |α| < ms φ−1(φ(z0) + α)H n >h_ &h¦ .
Ãç> ¹ÿø¶; ¤< 衬£ m > 0Ãç> mÃç> ¬£ .
,¹Hכ n-×æH¦ tH &h H~½Ó\"fH <Êú φ(z) n @/ 1 <Êú
)aH ús. \VÐ"f, <Êú φ(z) = zn¦ ÒqtyK Ð )a. ëß9 <Ê
ú φ(z) %ò%i Ω 0A\"f éß<Êú ©y φ′ 6= 0s. s %ir
z<Êú φ(x) = x3\¦ Òqty z<Êú\"fH $íwn t ·ú§H .sכ
'Ö<<K 6.2.3. K$3<Êú φ(z) z = z0\"f ×æH¦ |9 ¹Øæìכ9r|Érφ′(z0) = 0e¦ Ð#.
156 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
XNËP 6.2.3. (%i<Êú&ño) *å*9 Ω a;c"k +äqùÚH AI)oÈÕ¬£ φ(z) ·ÿ
ç¡T@, »qq z ∈ Ω;c 60 #l φ′(z) 6= 0T. ¡Â6Ò, *9ÈÕ¬£
ψ : φ(Ω) → Ω|¡ AI)oÈÕ¬£T.
7£x"î: tFKt7H_ôÇ\_ #éß©s φ′ 6= 0s¦,\P2;
©&ño\ _ # φ(Ω)H r %ò%is. ĺ ψ φ(Ω)\"f 5Åqe
¦ 7£x"îôÇ. s\¦ 0AK"f, Ω îß_ ú\P 〈an〉õ a ∈ Ω\ @/ # 6£§
φ(an) → φ(a) =⇒ an → a
¦ Ðs )a. \P2;"é¶óøÍ D = D(a, r) ⊂ Ω\¦ ú. \P2;©&ñ
o\_ # φ(D)H φ(a)\¦í<Ê H\P2;|9½+Ës¦ φ(an) → φ(a)s
Ù¼Ð, Øæìry H H n\ @/K"f φ(an) ∈ φ(D)s¦, "f an ∈ D
s. "é¶óøÍ D\¦ Áºo > ú °ú Ér 9s 9#QÙ¼Ð, ns 7£x
<Ê\ ans a\ e_Ð 0>f¦ ·ú ú e. s]j φ(z0) = w0
ψ(w)− ψ(w0)
w − w0=
z − z0φ(z)− φ(z0)
÷&¦, "f, ψ′(w0) =1
φ′(z0)s.
ëß9 φ′(z0) 6= 0s <Êú φ(z)H 9<Êú φ(z0) + φ′(z0)(z − z0)
ü< Ä» > )a. ÕªX< 9<ÊúH ²DG î's1lx, SX@/, rs
ټРφ(z) z = z0H~½Ó\"fH SX@/ü< rõ Ä» > )a. :£¤y,
z = z0\¦ ×ædܼРy\¦ Õªo Õª © °ú Ér y\¦ Ä»t > |c
.sכ sQôÇ _p\"f φ′ 6= 0 <Êú\¦ ûB~ç¡s ÂÒÉr. ëß9
φ′(z0) 6= 0s¦ z(t) z(t0) = z0 /BGs, 6£§
argd(φ z)dt
(t0) = arg[φ′(z0) ·
dz
dt(t0)
]= arg φ′(z0) + arg
dz
dt(t0)
s $íwnôÇ. "f, ëß9 w(t) w(t0) = z0 ¢ Ér /BGs
¿º /BG s_ yH
argdw
dt(t0)− arg
dz
dt(t0) = arg
d(φ w)dt
(t0)− argd(φ z)dt
(t0)
6.2. 1pxy©õ no=åJÏ@ ëH]j 157
X<, sH Ð ¿º /BG_ © (φ z)(t)ü< (φ w)(t) s_ ys.
7£¤, 1pxy©Ér ¿º /BG s_ y\¦ Ð>r H ©s.
tèß 1.3]X\"f¶ú(R:r9ìrú<Êú φ(z) =az + b
cz + dH1pxy©_
@/³ð&h \Vs. z]jÐ >íß # Ð
φ′(z) =ad− bc
(cz + d)2
X<, ©Ãº<Êú ÷&H âĺ, 7£¤ ad − bc = 0 âĺ\¦ ]jü@ %ò%i
C \ −d/c\"f C \ a/cÐ H 1pxy©s. :£¤y, tèß 1.3]X\
"f ¶ú(R :r ù&qĺۼ8
φα(z) =z − α
1− αz
Ér \P2; éß0A"é¶óøÍ ∆ s\ &ñ_)a 1pxy©s.
w = φi/2(z)
pp
pp
pp
pp
pp
pp
pp
pp
pp
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XNËP 6.2.4. (ûØÔÞÔ ¹¡§&ño) ~x)> ·ÿa4wHÁ6Ò ∆ a;c"k +äqùÚH AI
)oÈÕ¬£ φ : ∆ → ∆ φ(0) = 0T@ :?
|φ(z)| ≤ |z|, |z| < 1 (8)
(4) Hermann Amandus Schwarz (1843∼1921), 1lq9 ú<Æ. Z\¦2;\"f /BNÂÒôÇ +'\Gottingenõ Z\¦2; 1pxt\"f Ö1lx %i.
158 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
T )ç· Â6Ò. ¹ÿGB a «»ûB;c"k ûBÚ )ç· ¤< z0 ∈ D Ä@
φ(z)¤< φ(z) = eiθzq dT.
7£x"î: <Êú φ(z)\¦ "4/åLúР³ð&³ φ(z) = a1z + a2z2 + · · · s
Ù¼Ð, φ(z) = zψ(z)_ g1Js (éß, ψ(z)H K$3<Êú). &ñ\ _ #
φ(z) ∈ ∆, 7£¤ |φ(z)| < 1sÙ¼Ð, e__ r < 1\ @/ #
|z| = r =⇒ |ψ(z)| = |φ(z)||z|
≤ 1r
s $íwnôÇ. #l"f þj@/]X@/°úכ&ño\¦ &h6 x
|z| ≤ r =⇒ |φ(z)|r
≤ |φ(z)||z|
= |ψ(z)| ≤ 1r
s. s "î]j e__ r < 1\ @/ # $íwn ټР(8) ¦ %3H. ëß
9 |φ(z0)| = |z0|$íwn H z0 ∈ De |ψ(z)|H z = z0\"fþj
@/°úכ 1 ¦ t¦, r þj@/]X@/°úכ&ño\ _ # ψ(z) = eiθs.
"f, φ(z) = eiθzs.
6£§ &ñoH \P2; éß0A"é¶óøÍ s_ éß 1pxy©s r8õ
ù&qĺۼ8, <ÊÉr s ¿º t_ ½+Ë$í÷re¦ ú ¦ e.
XNËP 6.2.5. ~x)> ·ÿa4wHÁ6Ò ∆ T;c +äqùÚH b9·ÿ ûB~硪<
φ(z) = eiθφα(z) = eiθ z − α
1− αz
q dT (·ÿ, θ ∈ R).
7£x"î: ëß9 φ : ∆ → ∆ éß 1pxy©s φ(α) = 0 α ∈ D\¦ú¦ ú e. ÕªQ ψ = φ φ−1
α : ∆ → ∆%ir éß 1pxy©
X< 0 ¦ 0ܼРзp. "f, ûØÔÞÔ ¹¡§&ño\¦ &h6 x z ∈ ∆
@/ # |ψ(z)| ≤ |z|s. ôǼ# ψ−1 : ∆ → ∆ %ir 0 ¦ 0ܼРÐ?/Ù¼Ð
|ψ−1(z)| ≤ |z|s. "f, 6£§
|z| = |ψ−1(ψ(z))| ≤ |ψ(z)| ≤ |z|, z ∈ ∆
6.2. 1pxy©õ no=åJÏ@ ëH]j 159
¦ %3HX<, sÐÂÒ' |ψ(z)| = |z|s¦ r ûØÔÞÔ ¹¡§&ño\ _ # φ(φ−1
α (z)) = ψ(z) = eiθzs. s 1pxd\"f z\ φα(z)\¦ @/9 #
"é¶ H õ\¦ %3H.
ÅÒ#Q éßíH%ò%i Ω\"f \P2; éß0A"é¶óøÍ ∆Ð H éß 1px
y© φ : Ω → ∆\¦ ¹1Ô¤¦ . ëß9 ψ : Ω → ∆ éß
1pxy©s ψ φ−1 : ∆ → ∆ 1pxy©s¦ &ño 6.2.5\ _
# ψ(φ−1(z)) = eiθφα(z)s. "f, e__ 1pxy© ψ : Ω → ∆H
6£§
ψ(z) = eiθφα(φ(z)) = eiθ φ(z)− α
1− αφ(z), z ∈ Ω
_ g1Js.
s]jÂÒ', ÅÒ#Q ØÔ©%ò%i Ω\"f no=åJÏ@ ëH]j\¦ ÉÒH õכ
éß 1pxy© φ : Ω → ∆\¦ ¹1ÔH sכ #QbG> 'aº÷&Ht ·ú Ð
lÐ ôÇ. s\¦ 0A #, $ e__ 5Åq<Êú u : ∂Ω → R\ @/K"f
no=åJÏ@ ëH]j_ K >rFôǦ &ñK Ð.
ôÇ &h a ∈ Ω\¦ ¦&ñ ¦, y z ∈ ∂Ω\ @/K"f u(z) = log |z − a|&ñ_ , u : ∂Ω → RH 5Åq<Êús. s <Êú\ @/ôÇ no=åJÏ@ ëH
]j_ K\¦ U : Ω → Rs , U H Ω 0A\"f 5Åqs¦, Ω 0A\"f
o<Êús 9, ¢ôÇ y z ∈ ∂Ω\ @/ # U(z) = u(z) = log |z − a|s. ÕªX< Ω éßíH%ò%isټР&ño 6.1.1\ _ # Re f = U\¦
ëß7ᤠH K$3<Êú f : Ω → C >rF HX<, &h]XôÇ íH)ú\¦ 8 #
Im f(a) = 0&ñ½+É Ãº e. s]j, <Êú φ : Ω → C\¦
φ(z) = (z − a)e−f(z), z ∈ Ω
Ð &ñ_ . s <ÊúH Ω 0A\"f K$3&hs¦, φ(a) = 0 x9 φ′(a) > 0
¦ ëß7á¤ôÇ. ĺ log |φ(z)| = log |z − a| − U(z)H Ω \ a \"f o<Êús¦, y z ∈ ∂Ω\ @/ # log |φ(z)| = 0s. ªÃº ε > 0 ¦ Øæìr
y > úܼ |9½+Ë z ∈ C : 0 < |z − a| ≤ εs Ω\ í<Ê÷&¦ s |9
160 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
½+Ë\"f log |f(z)|_ °úכs 0Ð > ½+É Ãº e. s zõ o<Êú
_ þj@/°úכ"é¶oÐÂÒ' y z ∈ Ω \ a\ @/K"f log |φ(z)| < 0s $íwn
<ʦ ·ú ú e. "f |φ(z)| < 1sټРφH Ω\"f ∆Ð H K
$3<Êús. =åQܼРφ : Ω → ∆ éße¦ Ðsl 0A #, b ∈ ∆
. ÂÒ1pxd |b| < r < 1 ¦ ëß7ᤠH zú r ¦ ×þôÇ 6£§,
D = z ∈ Ω : |φ(z)| < r ¿º. ÕªQ D îß\ <Êú φ(z) − b_ H
s &ñSXy ôÇ >h e6£§¦ Ðs )a. K$3<Êú φ_ <ÊúH ∂D\"f
Ä»ôÇ>h_ H¦ tټР∂DH y C1-/BG[þtÐ sÀÒ#Q4R e¦, :£¤
y DH 2³/BG ∂D_ ?/ÂÒÐ sÀÒ#Q %ò%i[þt_ ½+Ë|9½+Ës. s]j,
y z ∈ ∂D\ @/ # |φ(z)| = rsÙ¼Ð
|φ(z)− (φ(z)− b)| = |b| < r = |φ(z)|, z ∈ ∂D
s $íwnôÇ. s ÂÒ1pxdõ ÀÒ[V &ñoÐÂÒ' ¿º <Êú φü< φ− bH D îß
\"f °ú Ér >hú_ H¦ . <Êú φ D\"f &ñSXy ôÇ >h_ H¦
tټРφ : Ω → ∆H éß 1pxy©s. 0A 7H7£x õ&ñ\"f ∂D
y C1-/BG[þtÐ sÀÒ#Q4R e¦ D %ò%i[þt_ ½+Ë|9½+Ës %i
ܼ,²DG φéß1pxy©sÙ¼Ðz]jÐ ∂DôÇ>h_ C1-/BG
ܼÐsÀÒ#Qéß9/BGs¦ DHôÇ>h_%ò%iܼÐsÀÒ#Q4Re.
s]j,no=åJÏ@ëH]jü<1pxy©_'aº¦Ðìr"î > l
0A # ØÔ©%ò%i Ω\ 'aôÇ 6£§ ¿º "î]j
(OP) e__ 5Åq<Êú u : ∂Ω → R\ @/K"f no=åJÏ@ ëH]j_ K
>rFôÇ,
(ûB~) e__ a ∈ Ω\ @/K"f φ(a) = 0 x9 φ′(a) > 0 ¦ ëß7ᤠH
éß 1pxy© φ : Ω → ∆ Ä»9 > >rFôÇ
\¦ °ú s Òqty # Ð. tFKt 0A\"f 7H7£xôÇ Érכ 6£§
• ØÔ©%ò%i Ω\ @/ # (OP) $íwn (ûB~) $íwnôÇ
6.2. 1pxy©õ no=åJÏ@ ëH]j 161
¦ 7£x"îôÇ .sכ Õª ìøÍ@/ ~½Ó¾Ó, r ú # (ûB~)s $íwnôÇ &ñ
¦ (OP)\¦7£x"î HÉrsÕþ_úïכr¦Åtëß,>h|ÄÌ&h~½ÓZO¦
è>hôÇ. $, &ñ (ûB~)\ _ # Ω\"f ∆Ð H éß 1pxy
© φ >rFôÇ.ÕªX<, ØÔ©%ò%i Ω\"f ∆ÐHéß
1pxy©Ér Ω\"f ∆Ð H éß 5Åq©Ü¼Ð SX©÷& 9, SX©)a
©_%i©5Åqes ú ·ú94Re.s]j,5Åq<Êú u : ∂Ω → R
ÅÒ#Qt, u φ−1 ∂∆0A\"f 5Åqs. éß0A"é¶óøÍ\"fH H n
o=åJÏ@ ëH]j K\¦ tÙ¼Ð, 5Åq<Êú U : ∆ → C >rF # ∆
0A\"f o<Êús¦, |z| = 10A\"f U(z) = u φ−1(z)s. ÕªQ
U = U φ ÅÒ#Q no=åJÏ@ ëH]j_ Ke¦ ~1> ·ú ú e.
z (ûB~) x9 (OP)H ØÔ©%ò%iÐ s 9ìøÍ&h %ò%i\"f
$íwn<Ês ú ·ú94R etëß s\ @/ôÇ >&h /BNÂÒH s Õþ_ úïr
¦ ÅH. \V\¦ [þt#Q"f e__ éßíH%ò%i\"f no=åJaÅ@ ëH]j Û¦
2;H sכ ú ·ú94R eܼ 9, e__ %ò%i\ @/K"f Õª #|9½+Ës
-Áºt·ú§Ü¼noFMÏ@ëH]j_K\¦¹1Ԧúe.ÕªQ, ½"íÝüt
2; \P2;"é¶óøÍ ∆ \ 0%!3 Õª #|9½+Ë 0 ∪ z : |z| ≥ 1_ y îrX< ôÇ &hܼРsÀÒ#Q ys eH âĺ no=åJÏ@ ëH]j Û¦ot ·ú§
H.(5)
ôǼ#, éß 1pxy©_ >rF\ 'aK"fH (ûB~)s ØÔ©%ò%i÷r
m 4¤èî e__ éßíH%ò%i\"f $íwnôÇH
sכ oëß ©&ño(6)s.
XNËP 6.2.6. (oëß ©&ño) õi;Ðè@q .>«»(Ûo· ÖT fכ ·ÿ)Ö<a:@lB*å
*9-> Ωã# Â6Ò +8 a ∈ Ω ®£#eU@, φ(a) = 0 D φ′(a) > 0Ãç> ¹ÿø¶; ¤<
b9·ÿ ûB~ç¡ f : Ω → ∆T ¤GB 4 +í<<Â6Ò.
(5) _þvëH]j 6.5.9\¦ ÃÐ .
(6) s &ñoH 1851 oëß\ _ # /åL÷&%3ܼ, þj7áx&h 7£x"îÉr 20[jl [þt#Qü<"f sÀÒ#Q&. s\ @/ôÇ %iH [R. Remmert, Classical Topics in FunctionTheory, Springer, 1998], 8.3]X¦ ÃÐ .
162 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
ëß9 Ω = C4¤èî Ω\"f ∆ÐHK$3<ÊúHo
ĺqÄ» &ño\ _K"f ©Ãº<Êú ÷rsÙ¼Ð, oëß ©&ño\"f Ω 4¤
èî_ ÂÒìr|9½+ËsH &ñs ¹כ9.
6.3. #ba m ÇÐ(×
s]X\"fH#QtéßíH%ò%i Ω\@/ #éß1pxy©
φ : Ω → ∆\¦ ¹1Ô Ð. $ ìøÍî Hu = z : Im z > 0\¦ ÒqtyKÐ. s âĺ, &h 0, 1, ∞\¦ −1, −i, 1Ð Ð?/H 9ìrú<Êú\¦ Òqty
)a. tèß 1.3]X_ /BNd (17) ¦ s6 x , ½ H <ÊúH
(w + 1)(−i− 1)(w − 1)(−i+ 1)
= limz3→∞
(z − 0)(1− z3)(z − z3)(1− 0)
= z
\"f
φ(z) = w =z − i
z + i(9)
\¦ %3H. s M:, φ(i) = 0 ∈ ∆sÙ¼Ð, "é¶ H 8e¦ SX½+É Ãº
e.
'Ö<<K 6.3.1. ìøÍî Hu\"f ∆Ð H 1pxy©¦ ¿º ¹1Ô.
w =z − i
z + i
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φ(z1) = φ(z2) ⇐⇒ z1 = z2 <ÊÉr z1z2 = 1 (11)
e¦ ·ú ú e. "f, s 8Ér éß0A"é¶ ?/ÂÒ ∆éß0A"é¶ ü@ÂÒ C \∆
\"fôÇ&hm úÉr¿º&h¦°ú Ér&hܼÐзp.sHu8 w = z2
s "é¶&h¦ ×ædܼР@/gA÷&H ¿º &h¦ °ú Ér &hܼРÐ?/H õכ ðøÍ
ts.
ëß9 z = reiθ ¿º¦, w = u+ iv ¿º
u =12
(r +
1r
)cos θ, v =
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(r − 1
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)sin θ
s. #l"f, θü< r ¦ yy è
u2[12
(r +
1r
)]2 +v2[
12
(r − 1
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sin2 θ= 1 (12)
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Us1r
+rs¦,éß»¡¤_Us1r−r"é¶Ü¼Ð8)a.ÕªìøÍt
2£§ rs 1\֦ú2¤±úK4R"féß0A"é¶Érzú»¡¤0A_ ½çß [−1, 1]
Ð 8÷&¦, Õª ìøÍt2£§ rs 0\ ֦ú2¤ ÑüæÕªXO> ÷&"f ÁºôÇy
6.3. #Q t 1pxy© 165
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'Ö<<K 6.3.4. "î]j (11) ¦ 7£x"î #. ¢ôÇ, 'a>d (12)\¦ Ä» #.
tFKt 7H_ôÇ Ü¼Ðכ pÀÒ#Q <Êú
φ : z : 0 < |z| < 1 → C \ z : Im z = 0, −1 ≤ Re z ≤ 1 (13)
H éß 1pxy©s. s ©Ér z 9ìrú<Êúü< s<Êú_
½+Ë$íܼРsK½+É Ãº e. $, \P2; éß0A"é¶óøÍ ∆\¦ ìøÍî HuÐ Ð
?/H 9ìrú<Êú\¦ ÒqtyôÇ. Óüt:r (9)\"f &ñ_ôÇ 9ìrú<Êú_
%i<Êú
φ1(z) = −iz + 1z − 1
\¦ úܼ )a. Õª 6£§ 8
φ2 : z 7→ z2 : Hu → C \ z : Im z = 0, Re z ≥ 0
¦ ÒqtyôÇ. s]j, φ2(φ1(0)) = φ2(i) = −1e¦ %i¿º\ ¿º¦, [j &h
−1, 0, ∞\¦ ∞, −1, 1Ð yy Ð?/H 9ìrú<Êú
φ3(z) =z − 1z + 1
\¦ úܼ φ = φ3 φ2 φ1e¦ Ð SX½+É Ãº e.
'Ö<<K 6.3.5. 1pxy© (13)s ©e¦ Ð#. ¢ôÇ, φ = φ3 φ2 φ1s
$íwn<ʦ Ð#.
sìrú<Êú (10)\"f,éß0A"鶦?/ÂÒ\¾¡§H"é¶ C_©s#QbG>
8÷&Ht ¶ú(R Ð. s âĺ éß0A"é¶s zú»¡¤0A_ ½çß I = [−1, 1]
Ð 8÷&¦ éß0A"é¶ ü@ÂÒ C \ IÐ Ð?/tH ¦כ yîß , "é¶ Cü<
éß0A"é¶ s_ /BNçßs ½çß I\¦ ÑütQH _þvs ÷&o |9½+É Ãº e
. ÕªX<, ëß9 s "é¶s f ′(z)_ :£¤s&h z = 1\"f éß0A"é¶õ ]XôÇ
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(−∞,−1] [−1, 0] [0, 1] [1,∞)
1/√t+ 1 I− I− I− R+
1/√t I− I− R+ R+
1/√t− 1 I− R+ R+ R+
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s]j, φ(t)_ °úכ¦ ½&hܼР·ú Ð. ëß9 0 ≤ t ≤ 1s y
r ∈ [0, t]\ @/ # r(r2 − 1) ≤ 0sÙ¼Ð
φ(t) = −i∫ t
0
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φ(t) = −i∫ 1
0
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∫ ∞
0
1√
tdt Ä»ôÇ°úכe¦ Ä»_ .
170 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
e¦ ·ú ú e. ðøÍtÐ t ≤ 0s
φ(t) =
∫ −t
0
dr√r(1− r2)
, −1 ≤ t ≤ 0∫ 1
0
dr√r(1− r2)
− i
∫ −t
1
dr√r(r2 − 1)
, −∞ < t ≤ −1
)a. s]j,
κ =∫ 1
0
dr√r(1− r2)
¿º. #l"f r =1 + s
1− sÐ u8
∫ ∞
1
dr√r(r2 − 1)
=∫ 1
0
ds√s(1− s2)
= κ
s. ôǼ#, ìøÍî\ [þt#QH it ∈ Hu\ @/ # φ(it)\¦ ½KÐ
φ(it) =∫ t
0
idr√ir(−r2 − 1)
= e−πi/4
∫ t
0
dr√r(1 + r2)
s. "f, 8 φH ìøÍî Hu\¦ 6£§
κ− iκ, κ, 0, −iκ, κ− iκ
¦ =Gt&hܼРH &ñy+þAܼРÐ?/H 1pxy©e¦ ·ú ú e.
@@
@@
w = φ(z)
r rr b
rrr tt
6.4. y+þAõ 1pxy© 171
s]j, &ñy+þA_ _ Us κ_ °úכ¦ ½KÐ. s\¦ 0A #
1− r2 = sÐ u8
κ =∫ 1
0
r−1/2(1− r2)−1/2dr =12
∫ 1
0
(1− s)−3/4s−1/2ds
=12B
(14,12
)=
12·Γ
(14
)Γ
(12
)Γ
(34
)s. #l"f, B(x, y)H Z<Êús¦, Γ(x)H y<Êús.(9) Õª
X<√π = Γ
(12
)=
1√2π
Γ(
14
)Γ
(34
)sÙ¼Ð
κ =12· Γ
(14
)√π ·
Γ(
14
)√
2π=
12√
2πΓ2
(14
)≈ 2.622 . . .
e¦ ·ú ú e. ôǼ# 1 + r2 =1sÐ u8
∫ ∞
0
dr√r(1 + r2)
=12
∫ 1
0
(1− s)−3/4s−3/4ds
=12B
(14,14
)=
12·Γ2
(14
)Γ
(12
) =√
2κ
sÙ¼Ð
limt→∞
φ(it) = e−πi/4
∫ ∞
0
dr√r(1 + r2)
= κ− iκ
(9) y<Êú\ @/ôÇ >&h /BNÂÒH ÁºôÇYLõ <Êa 4¤èK$3_ ×æ¹כôÇ ÅÒ]jstëßs Õþ_ úïr¦ ÅH. y<Êúü< Z<Êú\ 'aôÇ lí&h ?/6 xÉr ÃЦëH³[$íl·ôÇ·>5px+À:, K$3>h:r, >h&ñóøÍ, "fÖ¦@/<Ƨ ئóøÍÂÒ, 1995, 2002] 8.2]X¦ ÃЦ .
172 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
e¦ ·ú ú e.
'Ö<<K 6.4.1. φ(z) =1
2(κ− iκ) z ∈ Hu\¦ ¹1Ô.
s]jtܼÐzÉr9Ér φìøÍîHu\"f&ñy+þA S_?/ÂÒ
ÐHéß<Êúe¦7£x"î H9s.s\¦0A #ìøÍîHuîß\
"f RÂÒ' −Rt H ìøÍ"é¶ ñ\¦ CRs . ¢ôÇ, y k = −1, 0, 1
\ @/ # k\¦ ×ædܼРìøÍî Hu 0A\ Õª2; Ér ìøÍ"é¶ ñ\¦ Ck
¦, 5.3]X_ Ðl 2ü< °ú s s ìøÍ"é¶ ñ[þt¦ zú»¡¤Ü¼Ð ôÇ éß9
/BG¦ C . ëß9 |z| Øæìry ß¼ |z| < 2|z − k|sټР(éß,
k = −1, 0, 1), |φ′(z)| < 8|z|3/2
s¦, sÐÂÒ'
∣∣∣∣∫CR
φ′(z)∣∣∣∣ ≤ 8
R3/2· πR
¦ %3ܼټÐ, limR→∞
∫CR
φ′(z)dz = 0e¦ ·ú ú e. ðøÍtÐ y
k = −1, 0, 1\ @/ # Ck_ ìøÍt2£§¦ rs limr→0
∫Ck
φ′(z)dz = 0
sÙ¼Ð,
limz→∞, Im z>0
φ(z) = limx→∞, x>0
φ(x) = κ− iκ
s.s]j,&ñy+þA?/ÂÒ_&h w0\¦¦&ñ ¦ ψ(z) = φ(z)−w0_H
s ìøÍî Hu 0A\"f ôÇ >h_ H¦ f¦ Ðs )a. 8 φH z
f¦ &ñy+þA_ ÑütYUÐ Ð?/¦ −1, 0, 1,∞\¦ yy &ñy+þA_ W1=Gt&hܼРÐ?/Ù¼Ð, R ¦ Øæìry ß¼> ú¦ r ¦ Øæìry > úܼ
z ∈ C =⇒ |φ(z)− w0| ≥ δ
ªÃº δ > 0\¦ ú¦ ú e. ÕªQ∣∣∣∣∫CR
φ′(z)φ(z)− w0
∣∣∣∣ ≤ 8R3/2δ
· πR
6.4. y+þAõ 1pxy© 173
s )a. ÕªX<ψ′(z)ψ(z)
=φ′(z)
φ(z)− w0sÙ¼Ð,
limR→∞, r→0
12πi
∫C
ψ′(z)ψ(z)
dz =1
2πi
∫ ∞
−∞
φ′(t)dtφ(t)− w0
=1
2πi
∫∂S
dw
w − w0= 1
sټР¼#y"é¶o\¦ &h6 x # "é¶ H :r¦ %3¦ ú e.
s]j, 9ìøÍ&h ¦2¤y+þAõ 'aº)a 1pxy©¦ &ñ_ l 0A #
6£§ |
t1 < t2 < · · · < tn−1, α1 + α2 + · · ·+ αn−1 + αn = 2
¦ ëß7ᤠH zú t1, . . . , tn−1 ∈ Rü< ªÃº α1, . . . , αn ∈ (0, 1)\¦ ¦&ñ
¦, <Êú F : Hu → C\¦ 6£§
φ(z) =∫ z
0
(ζ − t1)−α1(ζ − t2)−α2 · · · (ζ − tn−1)−αn−1 dζ (15)
õ °ú s &ñ_ôÇ. #l"f <Êú ω = ζαH Hu\¦ z : 0 < argω < πα
Ð Ð?/H ܼÐכ &ñôÇ. ĺ t zú»¡¤ 0A_ ôÇ ½çß [ti−1, ti] 0A\
e¦ M:
φ′(t) = (t− t1)−α1(t− t2)−α2 · · · (t− tn−1)−αn−1
¦&ñ)a ¼#y θ ¦ tÙ¼Ð, s ½çß 0A\"f φ(t)H ìr 0A\¦ ¹¡§f
s> )a. s]j, t ½çß [ti−1, ti]\"f [ti, ti+1]Ð Å#Q°ú M: #QbG>
÷&Ht ·ú Ð. s M:, φ′(t)\"f (t − ti)_ ÂÒ ñ −\"f +Ð
֦. ͻX<,
s < 0 =⇒ arg s−α = −πα, s > 0 =⇒ arg s−α = 0
sÙ¼Ð
ti−1 < si < ti < si+1 < ti+1 =⇒ arg si+1 = arg si + παi
174 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
e¦ ·ú ú e. 7£¤, t zú»¡¤ 0A\¦ ¹¡§fs"f ti\¦ t±ú M: ¼#
ys παiëßpu Zþt#Qèß. ÕªQ t ∞\¦ t±ú M: 2π −n−1∑i=1
αi = παn
ëßpu ¼#ys Zþt#QټРzú»¡¤Ér (15)\ _ # 6£§ &h
φ(t1), φ(t2), . . . , φ(tn−1), φ(∞)
[þt¦ =Gt&hܼРtH ¦2¤y+þAܼР8Hd¦ ·ú ú e. tFK
t ¶ú(R :r 8 (15)\¦ ¬¤ÀÆ¥–ÇPÃÔàÇ(10)_@Z9s ÂÒÉr.
HHH
HHHHHH
j
3rφ(ti) παi
ìøÍî Hu\"f y+þAܼРH 1pxy©¦ &ñ_½+É M:, )ú»¡¤\
@/gA y+þA¦ ëß[þt9 ªÃº k ∈ (0, 1)\¦ ¦&ñ ¦ 6£§
φ(z) =∫ z
0
dζ√(1− ζ2)(1− k2ζ2)
, z ∈ Hu (16)
õ °ú s &ñ_ôÇ. #l\"f, x&hìr<Êú_ ìrH (15)ü< °ú s y 9
d_ ]jYLH¦ 2[ôÇ Êê YLôÇ Ü¼Ðכ sKôÇ. ëß9
K =∫ 1
0
dt√(1− t2)(1− k2t2)
, K ′ =∫ 1/k
0
dt√(t2 − 1)(1− k2t2)
s ¿º F (z)Ér ìøÍî Hu ¦ 6£§ W1 &h
φ(−1k
) = −K + iK ′, φ(−1) = −K, φ(1) = K, φ(1k
) = K + iK ′ (17)
¦ =Gt&hܼРH y+þA R0_ ?/ÂÒРзp.
'Ö<<K 6.4.2. 1pxd (17) ¦ Ð#. ¢ôÇ, φ(∞) = iK′e¦ Ð#.
(10) Elwin Bruno Christoffel (1829∼1900), 1lq9 ú<Æ. Z\¦2;\"f /BNÂÒôÇ +'\ 2[oyü< Strasbourg\"f Ö1lx %i.
6.4. y+þAõ 1pxy© 175
s]j 8 φ : Hu → R0_ %i8 ψ : R0 → Hu\¦ Òqty . #l
"f ψ(iK ′) = ∞Ð sKôÇ. s 8 ψ_ &ñ_%i¦ #QbG> 4¤èî
Ð SX©½+É Ãº eHt ·ú Ð. <Êú ψH &ñ_%i îß\ eH zú
[þt¦ ¿º zúРзp. ëß9 s <Êú R0\¦ zú»¡¤ ×ædܼР@/gA
8ôÇ y+þA R1t &ñ_)a K$3<Êú zú»¡¤ 0A\"f "4/åLú
>h Õª >ú ¿º zús¦, "f 1pxd
ψ(z) = ψ(z), z ∈ R0 ∪R1 (18)
¦ ëß7á¤K ôÇ.(11) "f, 1pxd (18) ¦ z ∈ R1\ @/ôÇ ψ(z)_ &ñ
_Ð ½+É .sכ s]j, Ð 9ìøÍ&h ©S!¦ Òqty .
XNËP 6.4.1. (ìøÍ"é¶o) *å*9 Ω+ ⊂ Huq #Ü4 FB¬£_k;q ¦µÿ I¿ì>
ÔÈÕÂ6Òz +ä z, T CI,
Ω− = z : z ∈ Ω+, Ω = Ω+ ∪ I ∪ Ω−
£. ¡Â6Ò, a:@ö¶;ÈÕ¬£ f : Ω+ ∪ I → C Ω+ a;c"k AI)o+8Tz »
qq z ∈ I;c 60 #l f(z) ∈ R . T CI,
F (z) =
f(z), z ∈ Ω+ ∪ I,f(z), z ∈ Ω−
+äq @ F (z)¤< Ω a;c"k AI)oÈÕ¬£T.
ëß9 z0 ∈ Ω+H~½Ó\"f f(z) =
∑n an(z − z0)ns z0 ∈ Ω−_
H~½Ó\"f F (z) = f(z) =∑
n an(z − z0)nH K$3<Êús. s]j, <Êú
F (z) I 0A\"fK$3<Êúe¦Ðs÷&HX<,&ño 4.3.3_ ()\¦s
6 x )a. z]jÐ ½çß Iü< ëßH y+þA Rs ÅÒ#Qt R_ x9
¦ L+ε = z ∈ R : Im z = εË#Q y+þA R+
ε s ¦, y+þA R
(11) _þvëH]j 4.5.20 ¦ ÃÐ .
176 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
À»¦ L−ε = z ∈ R : Im z = −εÐ Ë#Q Òqt| y+þA¦ R−ε s
. ÕªQ, <Êú_ 5Åq$í\ _ #∫
L+ε
F (z)dzÉr ε→ 0\ "f∫I∩R
f(z)dzРú§4 > )a. &hìr°úכ∫
L−ε
F (z)dz ðøÍtsÙ¼Ð∫∂R
F (z)z = limε→0
∫∂R+
ε +∂R−ε
F (z)dz = 0
e¦ ·ú ú e¦, "f F (z)H Ω 0A\"f K$3<Êús.
-
-
-
R−ε
R+ε
s]jy+þA R0_?/ÂÒ\ìøÍ"é¶o\¦&h6 x , R0\¦zú»¡¤\@/
gA8 #%3Éry+þA R1tK$3<Êú ψ&ñ_)a.ÕªQ ψH
y+þA R0 ∪R1_ ?/ÂÒ\¦ Hu ∪ (−1, 1) ∪ z : z ∈ HuÐ Ð?/H 1pxy©s )a. ôǼ#, y+þA R0\¦ À»\ @/gA8 # %3Ér y+þA¦
R2 . ÕªQ ψH ðøÍt ~½ÓZOܼРR2t &ñ_ SX©)a.
½&hܼР¶ú(RÐ z ∈ R2\ @/ # R0 ∩R2\¦ ×ædܼР@/gA8
# z + 2iK ′¦ %3HX<,
ψ(z) = ψ(z + 2iK ′) = ψ(z − 2iK ′) = ψ(z − 2iK ′)
ܼР&ñ_ôÇ. sü< °ú Ér ~½ÓZOܼР>5Åq &ñ_%i¦ SX© <Êú ψ
H %ò%i S0 = z : −K < Re z < K \"f &ñ_)a. :£¤y, ~½ÓFK ¶ú(R
:r ü< °ú s ψH ÅÒl 2iK ′ ÅÒl<Êús. ðøÍt ~½ÓZO¦ >
5Åq &h6 x %ò%i S0\¦ ÉrAᤠâ>\¦ ×ædܼР@/½Ós1lxôÇ %ò%i S1
t &ñ_%is SX©÷&¦, ²DG 4¤èî Ð SX©)a. :£¤y s <Ê
ú_ ÅÒlH 4Ke¦ ·ú ú e. "f, y+þA
R = z : −K ≤ Re z < 3K, 0 ≤ Im z < 2K ′
6.4. y+þAõ 1pxy© 177
0A\"f <Êú\¦ ¶ú(RÐ )a.
'Ö<<K 6.4.3. %ò%i S0\"f &ñ_)a <Êú ψ\¦ S1t &ñ_%i¦ SX© H õ
&ñ¦ [O"î #. ¢ôÇ, e__ w0 ∈ C∪ ∞\ @/ # ψ(z) = w0\¦ ëß7á¤
H 4¤èú z R îß\ ¿º >h e6£§¦ Ð#.
bbb
bbb
bbb
R0
R1
R2
S0 S1S2
rrr
sp ¶ú(RФ1pws <Êú ψH R îß\"f ¿º >h_ ¦wn:£¤s&h iK ′,
2K + iK ′¦ . "f, <Êú ψ_ :£¤s&hÉr 6£§ g1J
2nK + (2m+ 1)iK ′, m, n = 0,±1,±2, . . .
s. ôǼ# <Êú ψH R îß\"f ¿º >h_ éßH 0, 2K\¦ . "f,
<Êú ψ_ H HÉr éßHs¦, 6£§ g1J
2nK + 2miK ′, m, n = 0,±1,±2, . . .
Ð ÅÒ#Q.
'Ö<<K 6.4.4. <Êú ψH H :£¤s&h\"f éßFG¦ f¦ Ð#.
&hìr (16)Ér "é¶A "é¶_ ñ_ Us\¦ ½ H ëH]j\"f ئµ1ÏôÇ &h
ìrs. "f, sQôÇ ª_ &hìr¦ 4wH+8(Ûos ÂÒÉr. sü< <Ê
a, 0A\"f ¶ú(R:r <Êú ψ\¦ 4wHÈÕ¬£ ÂÒØÔHX<, s <Êú_ Ùþd $í
|9Ér ÅÒl ¿º >hH zs. sü< °ú s ÅÒl ¿º >h ÅÒl<Êú
\¦ 9ìøÍ&hܼР4wHÈÕ¬£ ÂÒÉr. :£¤y ·ú¡\"f ¶ú(R:r "é¶<Êú ψH
178 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
ØÔïß×¼ØÔ,(12) 6\, ïq(13)1px\ _ # ½÷&%3HX<, Ð:x Ø
R 4wHÈÕ¬£ ÂÒØÔ¦ s\¦ sn zÐ H. s <ÊúH sin <Êúü< #Q
t \"f /BN:x&h¦ .(14) "é¶<ÊúH &ñú:r¦ q2©ôÇ Ãº<Æ
ìøÍ\"f ×æ¹כôÇ %i½+ɦ HX<, s\ @/ôÇ >&h /BNÂÒH s Õþ_ #3
0A\¦ ÅH.
6.5. ¥o>¢æ¹%KV
6.5.1. éßíH%ò%i Ω\"f &ñ_)a ¿º o<Êú u1(z)ü< u2(z)\ @/ #u1(z)u2(z) ≡ 0s¦ . ÕªQ Ω 0A\"f u1(z) ≡ 0 ¢H u2(z) ≡ 0e¦Ð#.
6.5.2. K$3<Êú\ 'aôÇ ½Ó1px&ño o<Êú\ @/ # $íwn Ht ¶ú(RÐ.
6.5.3. o<Êú u, v\ @/ # 6£§s 1lxue¦ Ð#.
() uv o<Êús.() &h]XôÇ ©Ãº c, d ∈ R\ @/ # cuü< dv o(YUs.
6.5.4. <Êú z 7→ log |1 + z|ü< 1pxd (3) ¦ s6 x # 6£§ &hìr°úכ∫ π
0
log sin θdθ
¦ ½ #.
6.5.5. "é¶óøÍ D(0, R) ¦ í<Ê H %ò%i 0A\"f &ñ_)a o<Êú u(z)\ @/ # 6£§ 1pxd
u(reiθ) =1
2π
∫ π
−π
R2 − r2
R2 − 2rR cos(θ − t) + r2u(Reiθ) dt
s $íwn<ʦ Ð# (éß, r < R).
6.5.6. 6£§ 1pxd ∫ 2π
0
sin(θ − t)
R2 − 2rR cos(θ − t) + r2dt = 0
(12) Adrien-Marie Legendre (1752∼183), áÔ|½ÓÛ¼ ú<Æ. ÅÒÐ o Academie desSciences\"f Ö1lx %i.
(13) Carl Gustav Jacob Jacobi (1804∼1851), 1lq9 ú<Æ. Z\¦2;\"f /BNÂÒ ¦,Konigsberg (Kaliningrad, &³F Qr %òÐ), o, Z\¦2; 1pxt\"f Ö1lx %i.
(14) _þvëH]j 6.5.17\¦ ÃÐ .
6.5. _þvëH]j 179
¦ 7£x"î #.
6.5.7. |z| < 1\"f o<Êús¦ |z| = 1\"f 6£§
u(eiθ) =
1, 0 < θ < π
0, π < θ < 2π
¦ ëß7ᤠH o<Êú\¦ ¹1Ô.
6.5.8. )ú»¡¤ I = z : Re z = 0 0A\"f &ñ_)a Ä»>5Åq<Êú f : I → R\@/ # <Êú u\¦ 6£§
u(x+ iy) =1
π
∫ ∞
−∞
xf(it)
x2 + (y − t)2dt
õ °ú s &ñ_ , Re z > 0 0A\"f u o<Êúe¦ Ð#. ¢ôÇ y c ∈ R\ @/ # f(ic) = lim
z→icu(z)e¦ Ð#.
6.5.9. %ò%i A = z : R1 < |z| < R2\"f o<Êú u(z) &ñ_÷&#Q e.o<ÊúH C∞-<ÊúsÙ¼Ð, y n = 0 = ±1,±2, . . . \ @/ #
an(r) =1
2π
∫ π
−π
u(reiθ)e−inθdθ, R1 < r < R2
&ñ_ ÉÒo\/åLú s:r\ _ #
u(reiθ) =
∞∑n=−∞
an(r)einθ, R1 < r < R2
s $íwn ¦, s /åLúH y ½ÓZ>Ð pìr x9 &hìr¦ ½+É Ãº e.(15)
()∂2
∂x2+
∂2
∂y2=
∂2
∂r2+
1
r· ∂∂r
+1
r2· ∂
2
∂θ2s $íwn<ʦ Ð#.
() <Êú reiθ 7→ a0(r)s o<Êúe¦ Ð#.() <Êú a0(r)H a0(r) = A log r +B_ g1Je¦ Ð#.() <Êú u : ∆ → R 5Åqs¦ ∆ \ 0\"f o<Êú &ñ . ëß9
u|∂∆ = 0s u(0) = 0e¦ 7£x"î #.
6.5.10. %ò%i Ω\"f &ñ_)a K$3<Êú f(z) f ′(z0) 6= 0s 6£§ 1pxd
2πi
f ′(z0)=
∫Γ
dz
f(z)− f(z0)
\¦ ëß7ᤠH /BG Γ\¦ ú¦ ú e6£§¦ Ð#.
6.5.11. 6£§ g1J w =az2 + bz + c
dz2 + ez + fÐ &ñ_)a <Êú\¦ sìrú<Êú ôÇ.
(15) [$íl·ôÇ·>5px+À:, K$3>h:r, >h&ñóøÍ, "fÖ¦@/<Ƨ ئóøÍÂÒ, 1995, 2002] 9.4]X¦ ÃЦ .
180 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
() e__ sìrú<ÊúH 6£§ [j 8
9ìrú<Êú, z2, 9ìrú<Êú
_ ½+Ë$íܼРjþt ú e6£§¦ Ð#.() e__ sìrú<ÊúH 6£§ [j 8
9ìrú<Êú, z +1
z, 9<Êú
_ ½+Ë$íܼРjþt ú e6£§¦ Ð#.() e__ sìrú<ÊúH 6£§ [j 8
9ìrú<Êú, z2 + C
_ ½+Ë$íܼРjþt ú e6£§¦ Ð#.
6.5.12. y ¦&ñ)a zú θ ∈ (−π, π)\ @/ # %ò%i Sθ\¦ 6£§
Sθ = z : |z| < 1, −π < Arg z < θ
õ °ú s &ñ_ %i¦ M:, Sθ\¦ ∆Ð Ð?/H éß 1pxy©¦ ¹1Ô.
6.5.13. <Êú cos z =eiz + e−iz
2H <Êú z 7→ eiz ü< © (10)_ ½+Ë$ís.
() úî Im z = y0 cos z\ _ # #QbG> 8÷&H ¶ú(R Ð.() úî Re z = x0 cos z\ _ # #QbG> 8÷&H ¶ú(R Ð.() <Êú cos zH %ò%i Ω = z : 0 < Im z < π 0A\"f 1pxy©e¦ Ð
#.() %ò%i Ω1 = z : 0 < Im z < π, Re z > 0\ @/ # â> ∂Ω1õ Ω1s
cos z\ _ # #QbG> 8÷&Ht ¶ú(R Ð.() <Êú w = cos z\ _ôÇ Ω_ ©Ér Áº%Á ¶ú(R Ð.
6.5.14. y 4¤èú α ∈ C\ @/ # <Êú fα\¦ 6£§
fα(z) =z
1 + αz2
õ °ú s &ñ_ôÇ.
() s <Êú ∆ 0A\"f éß<Êú |c α_ |¦ ¹1Ô.() s <Êú ∆ 0A\"f éß<Êú9 M:, Õª © fα(∆)\¦ ½ #.
6.5.15. y z ∈ ∆\ @/ #
w = φ(z) =
∫ z
0
1√1− ζ
√1 + ζ
√1− iζ
√1 + iζ
dζ
6.5. _þvëH]j 181
&ñ_ . #l"f√z = e(Log z)/2Ð &ñ_ôÇ. ¢ôÇ
κ =
∫ 1
0
1√1− t4
dt
&ñ_ôÇ.
() φ(0) = 0, φ(±1) = ±κ, φ(±i) = ±iκe¦ Ð#.() e__ θ ∈ [0, 2π]\ @/ # 1pxd
Arg1
1− eiθ=π − θ
2
s $íwn<ʦ Ð#.(16)
() ¦&ñ)azú θ ∈ (−π, π]\@/ # Γθ(t) = teiθÐ&ñ_)a/BG Γθ\¦Òqt
y . ÕªQ y k = −2,−1, 0, 1\ @/ # 6£§
π
2k < θ <
π
2(k + 1) =⇒ Arg
[(φ Γθ)
′(1)]
=π
2k +
π
4
s $íwn<ʦ Ð#.() <Êú w = φ(z)H éß0A"é¶óøÍ ∆\¦ @/y_ Us 2κ &ñy+þAܼÐ
Ð?/H 1pxy©e¦ Ð#.() κ_ °úכ¦ y<ÊúР?/#Q.
6.5.16. <Êú
f(z) =
∫ z
0
ζα−1(1− ζ)β−1dζ
ÅÒ#Q4Re.éß, α+β+γ = 1s¦,y ζ ∈ Hu\@/ # Arg ζ1/3 ∈ (0,π
3)
&ñôÇ.
() <Êú f H ìøÍî Hu ¦ ?/ys πα, πβ, πγ y+þAܼР8<ʦ Ð#.
() ?/y πα, πβ, πγ_ @/_ Us\¦ a, b, c ½+É M:,
a =Γ(β)Γ(γ)
Γ(β + γ), b =
Γ(γ)Γ(α)
Γ(γ + α), c =
Γ(α)Γ(β)
Γ(α+ β)
e¦ Ð#.() 1pxd
Γ(x)Γ(1− x) =π
sinπx, 0 < x < 1
s $íwn<ʦ Ð#.
(16) s 1pxdÉr sp _þvëH]j 3.4.14 ()\"f 6 x %i.
182 ]j 6 © o<Êúü< 1pxy©
6.5.17. ìøÍî Hu0A\"f &ñ_)a 6£§ <Êú
w =
∫ z
0
1√1− ζ
√1 + ζ
dζ, z ∈ Hu
_ ©¦ ½ ¦, éß 1pxy©e¦ Ð#. s <Êú_ %i<Êú z = sinw¦ Ð#.
6.5.18. 8 (15)\"f, αi_ °úכs
(−∞,−1], (−1, 0], [1,∞)
\ [þt#QH âĺ yy #Q" &³©s 9#QHt ¶ú(RÐ.
6.5.19. ûØÔÞÔ–ß¼oÛ¼Ð:\ 8 (15)\"f zf_ ©s ¦2¤y+þAe¦ Ð#. ¢ôÇ, s 8s ìøÍî Hu\¦ s y+þA_ ?/ÂÒÐ Ð?/H éß
1pxy©e¦ Ð#.