กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

หนีออกจากฉาก

การวิเคราะห์ที่ซับซ้อน/ไดนามิกที่ซับซ้อน

ในทางคณิตศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพลศาสตร์เชิงซ้อน เซตที่หลุดพ้นของฟังก์ชันทั้งหมดเอฟ{\displaystyle...

หนีออกจากฉาก

ในทางคณิตศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพลศาสตร์เชิงซ้อน เซตที่หลุดพ้นของฟังก์ชันทั้งหมดเอฟ{\displaystyle f}ประกอบด้วยจุดทั้งหมดที่มีแนวโน้มเข้าสู่ค่าอนันต์ภายใต้การประยุกต์ใช้ซ้ำๆของเอฟ{\displaystyle f}[ 1 ] นั่น คือจำนวนเชิงซ้อนz0ซี{\displaystyle z_{0}\in \mathbb {C} }เป็นส่วนหนึ่งของเซตที่หลุดพ้นได้ก็ต่อเมื่อลำดับที่กำหนดโดยzn+1:=เอฟ(zn){\displaystyle z_{n+1}:=f(z_{n})}ลู่เข้าสู่ค่าอนันต์เมื่อn{\displaystyle n}มีขนาดใหญ่ขึ้น ชุดที่หลบหนีของเอฟ{\displaystyle f}ถูกกำหนดโดยฉัน(เอฟ){\displaystyle I(f)}[ 1 ]

ตัวอย่างเช่น สำหรับเอฟ(z)=อีz{\displaystyle f(z)=e^{z}}ต้นกำเนิดz=0{\displaystyle z=0}เป็นส่วนหนึ่งของเซตที่หลุดพ้น เนื่องจากลำดับ0,1,อี,อีอี,อีอีอี,{\displaystyle 0,1,e,e^{e},e^{e^{e}},\dots }มีแนวโน้มเข้าสู่ค่าอนันต์

ประวัติศาสตร์

การวนซ้ำของฟังก์ชันเอนไทรเอนทิตีเหนือธรรมชาติได้รับการศึกษาครั้งแรกโดยPierre Fatouในปี พ.ศ. 2469 [ 2 ] เซตที่หลุดพ้นเกิดขึ้นโดยปริยายในการศึกษาฟังก์ชันเอนไทรเอนทิตีที่ชัดเจนของเขาเอฟ(z)=z+1+เอ็กซ์(z){\displaystyle f(z)=z+1+\exp(-z)}และเอฟ(z)=บาป(z){\displaystyle f(z)=c\sin(z)}.

ปัญหาที่ยังแก้ไม่ได้ในวิชาคณิตศาสตร์
เซตที่หลุดพ้นของฟังก์ชันเอนไทรน์เชิงอภิปรัชญาสามารถมีส่วนประกอบที่มีขอบเขตได้หรือไม่?

การศึกษาครั้งแรก เกี่ยวกับเซตหลุดพ้นสำหรับฟังก์ชันเอนไทร...

Eremenko ยังถามอีกว่าจุดหลบหนีทุกจุดสามารถเชื่อมต่อกับอนันต์ได้ด้วยเส้นโค้งในเซตหลบหนีหรือไม่ ต่อมามีการแสดงให้เห็นว่าไม่ใช่เช่นนั้น อันที่จริง มีฟังก์ชันทั้งหมดที่มีเซตหลบหนีที่ไม่มีเส้นโค้งเลย[ 4 ​​]

คุณสมบัติ

คุณสมบัติต่อไปนี้เป็นที่ทราบกันว่าใช้ได้กับเซตหลุดออกของฟังก์ชันเอนไทร์ที่ไม่คงที่และไม่เป็นเชิงเส้นใดๆ (ในที่นี้ไม่เป็นเชิงเส้นหมายความว่าฟังก์ชันนั้นไม่ได้อยู่ในรูปแบบ...)เอฟ(z)=เอz+{\displaystyle f(z)=az+b}.)

  • เซตที่หลุดพ้นประกอบด้วยจุดอย่างน้อยหนึ่งจุด[ a ]
  • ขอบเขตของเซตที่หลุดออกไปคือเซตจูเลีย [ b ] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซตที่หลุดออกไปจะไม่ปิดเลย
  • สำหรับฟังก์ชันเอนไทร์แบบเหนือธรรมชาติ เซตที่หลุดพ้นจะตัดกับเซตจูเลียเสมอ[ c ]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซตที่หลุดพ้นจะเป็นเซตเปิดก็ต่อเมื่อเอฟ{\displaystyle f}เป็นพหุนาม
  • ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันทุกส่วนของการปิดของเซตที่หลุดออกไปนั้นไม่มีขอบเขต[ d ]
  • เซตที่หลุดออกไปจะมีส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันอย่างน้อยหนึ่งส่วนที่ไม่จำกัดเสมอ[ 1 ]
  • เซตที่หลุดออกไปนั้นเชื่อมต่อกันหรือมีส่วนประกอบจำนวนอนันต์[ 6 ]
  • ชุดฉัน(เอฟ){}{\displaystyle I(f)\cup \{\infty \}}เชื่อมต่อแล้ว[ 6 ]

โปรดทราบว่าข้อความสุดท้ายไม่ได้หมายความถึงสมมติฐานของเอเรเมนโก (อันที่จริง มีพื้นที่เชื่อมต่อกันอยู่ ซึ่งหากกำจัดจุดกระจาย เพียงจุดเดียว พื้นที่ที่เหลือก็จะไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิง)

ตัวอย่าง

พหุนาม

พหุนามดีกรี 2 ขยายไปเป็นแผนที่วิเคราะห์ตัวเองของทรงกลมรีมันน์โดยมีจุดตรึงดึงดูดพิเศษที่อนันต์ เซตที่หลุดออกไปคือแอ่งดึงดูดของจุดตรึงนี้ และจึงมักเรียกว่า **แอ่งอนันต์** ในกรณีนี้ฉัน(เอฟ){\displaystyle I(f)}เป็น เซตย่อย แบบเปิดและเชื่อมต่อกันของระนาบเชิงซ้อน และเซตจูเลียเป็นขอบเขตของแอ่งนี้

ตัวอย่างเช่น เซตที่หลุดพ้นของพหุนามกำลังสองเชิงซ้อนเอฟ(z)=z2{\displaystyle f(z)=z^{2}}ประกอบด้วยส่วนเติมเต็มของวงกลมหน่วย ปิดอย่างแม่นยำ :

ฉัน(เอฟ)={zซี:|z|>1}.{\displaystyle I(f)=\{z\in \mathbb {C} \colon |z|>1\}.}

หน้าที่ทั้งหมดของเหนือธรรมชาติ

การหลบหนีจากชุด(เอ็กซ์(z)1)/2{\displaystyle (\exp(z)-1)/2}.

สำหรับฟังก์ชันเอนไทรเอนซ์เชิงอดิศัยเซตที่หลุดพ้นนั้นซับซ้อนกว่าสำหรับพหุนามมาก ในกรณีที่ง่ายที่สุดเช่นที่แสดงในภาพ เซตที่หลุดพ้นประกอบด้วยเส้นโค้งจำนวนนับไม่ถ้วนที่เรียกว่าเส้นผมหรือรังสีในตัวอย่างอื่นๆ โครงสร้างของเซตที่หลุดพ้นอาจแตกต่างกันมาก ( ใยแมงมุม ) [ 7 ]ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น มีตัวอย่างของฟังก์ชันเอนไทรเอนซ์เชิงอดิศัยที่เซตที่หลุดพ้นไม่มีเส้นโค้ง[ 4 ]

ตามนิยามแล้ว เซตที่หลุดพ้นคือเอฟσδ ชุด{\displaystyle F_{\sigma \delta }{\text{ set}}}มันไม่ใช่ทั้งสองอย่างจีδ{\displaystyle G_{\delta }}ก็ไม่เช่นกันเอฟσ{\displaystyle F_{\sigma }}[ 8 ] สำหรับ ฟังก์ชันในคลาสเลขชี้กำลังเอ็กซ์(z)+เอ{\displaystyle \exp(z)+a}เซตที่หลุดพ้นนั้นไม่ใช่จีδσ{\displaystyle G_{\delta \sigma }}[ 9 ]

บทความของ Bergweiler และ Rempe นำเสนอการสำรวจที่ครอบคลุมเกี่ยวกับเซตที่หลุดพ้นของฟังก์ชันเหนือธรรมชาติ[ 10 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ทฤษฎีบทที่ 1 ของ (Eremenko, 1989) [ 3 ]
  2. ดู (Eremenko, 1989), [ 3 ]สูตร (1) ในหน้า 339 และ l.2 ของหน้า 340
  3. ทฤษฎีบท 2 ของ (Eremenko, 1989) [ 3 ]
  4. ทฤษฎีบทที่ 3 ของ (Eremenko, 1989) [ 3 ]
  • Lasse Rempe . "บทกวีว่าด้วยสมมติฐานของ Eremenko "
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Escaping_set&oldid=1338802288 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หนีออกจากฉาก

ในทางคณิตศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพลศาสตร์เชิงซ้อน เซตที่หลุดพ้นของฟังก์ชันทั้งหมดเอฟ{\displaystyle...

ประวัติศาสตร์

การวนซ้ำของฟังก์ชันเอนไทรเอนทิตีเหนือธรรมชาติได้รับการศึกษาครั้งแรกโดย Pierre Fatou ในปี พ.ศ.

คุณสมบัติ

คุณสมบัติต่อไปนี้เป็นที่ทราบกันว่าใช้ได้กับเซตหลุดออกของฟังก์ชันเอนไทร์ที่ไม่คงที่และไม่เป็นเชิงเส้นใดๆ (ในที่นี้ ไม่เป็นเชิงเส้น หมายความว่าฟังก์ชันนั้นไม่ได้อยู่ในรูปแบบ...) เอฟ ( z ) = เอ z + ข {\displaystyle f(z)=az+b} .)

พหุนาม

พหุ นาม ดีกรี 2 ขยายไปเป็นแผนที่วิเคราะห์ตัวเองของ ทรงกลมรีมันน์ โดยมี จุดตรึงดึงดูดพิเศษ ที่อนันต์ เซตที่หลุดออกไปคือ แอ่งดึงดูด ของจุดตรึงนี้ และจึงมักเรียกว่า **แอ่งอนันต์** ในกรณีนี้ ฉัน ( เอฟ ) {\displaystyle I(f)} เป็น เซตย่อย แบบเปิด และ เชื่อมต่อกัน...