หลักการโมดูลัสสูงสุด

ในทางคณิตศาสตร์หลักการค่าสัมบูรณ์สูงสุดในการวิเคราะห์เชิงซ้อนระบุว่า ถ้าถ้า เป็นฟังก์ชันโฮโลมอร์ฟิกค่าสัมบูรณ์จะเป็นดังนี้ไม่สามารถแสดงค่าสูงสุดที่ เข้มงวด ซึ่งอยู่ภายในขอบเขตของ.
กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ อย่างใดอย่างหนึ่งเป็นฟังก์ชันคงที่ ในระดับท้องถิ่น หรือ สำหรับจุดใดๆภายในขอบเขตของยังมีจุดอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียงกันโดยพลการอีกด้วยซึ่งรับค่าที่มากขึ้น
คำแถลงอย่างเป็นทางการ
อนุญาตเป็นฟังก์ชันโฮโลมอร์ฟิกบนเซตย่อยเปิดที่มีขอบเขตและเชื่อมต่อกันของระนาบเชิงซ้อนและการรับค่าที่ซับซ้อน หากเป็นจุดหนึ่งในโดยที่
สำหรับทุกคนในบางละแวกของ, แล้วคงที่บน.
ข้อความนี้สามารถมองได้ว่าเป็นกรณีพิเศษของทฤษฎีบทการแมปแบบเปิดซึ่งกล่าวว่าฟังก์ชันโฮโลมอร์ฟิกที่ไม่คงที่แมปเซตเปิดไปยังเซตเปิด: ถ้าบรรลุค่าสูงสุดเฉพาะที่ ณจากนั้นภาพของย่านเปิดโล่งขนาดเล็กพอสมควรของไม่สามารถเปิดได้ ดังนั้นมีค่าคงที่
คำแถลงที่เกี่ยวข้อง
สมมติว่าเป็นเซตย่อยแบบเปิดที่เชื่อมต่อกัน มีขอบเขต ไม่ว่างเปล่า และมีขอบเขตจำกัดของ. อนุญาตจะเป็นการปิดตัวลงของสมมติว่าเป็นฟังก์ชันต่อเนื่องที่เป็นโฮโลมอร์ฟิกบน. แล้วบรรลุค่าสูงสุด ณ จุดใดจุดหนึ่งของขอบเขตของ.
ซึ่งเป็นผลสืบเนื่องมาจากเวอร์ชันแรกดังต่อไปนี้ เนื่องจากเป็นเซตกระชับและไม่ว่างเปล่า เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องถึงจุดสูงสุด ณ จุดใดจุดหนึ่งของ. ถ้าหากไม่อยู่บนขอบเขต หลักการค่าสัมบูรณ์สูงสุดจะบ่งชี้ว่าเป็นค่าคงที่ ดังนั้นนอกจากนี้ ยังมีค่าสูงสุดเท่ากันที่จุดใดๆ บนขอบเขตอีกด้วย
หลักการโมดูลัสขั้นต่ำ
สำหรับฟังก์ชันโฮโลมอร์ฟิกบนชุดเปิดที่เชื่อมต่อกันของ, ถ้าเป็นจุดหนึ่งในโดยที่
สำหรับทุกคนในบางละแวกของ, แล้วคงที่บน.
พิสูจน์: ใช้หลักการค่าสัมบูรณ์สูงสุดกับ.
ภาพร่างหลักฐาน
การใช้หลักการค่าสูงสุดสำหรับฟังก์ชันฮาร์มอนิก
สามารถใช้ความเท่าเทียมกันได้
สำหรับลอการิทึมธรรมชาติ เชิงซ้อน เพื่อสรุปว่าเป็นฟังก์ชันฮาร์มอนิกเนื่องจากเป็นค่าสูงสุดเฉพาะที่สำหรับฟังก์ชันนี้ด้วยเช่นกัน ซึ่งเป็นผลมาจากหลักการค่าสูงสุดที่ว่า มีค่าคงที่ จากนั้น โดยใช้สมการโคชี-รีมันน์เราจะแสดงให้เห็นว่า= 0 และด้วยเหตุนี้มีค่าคงที่เช่นกัน เหตุผลที่คล้ายกันแสดงให้เห็นว่า สามารถมีค่าต่ำสุดเฉพาะที่ (ซึ่งจำเป็นต้องมีค่าเป็น 0) ได้เฉพาะที่จุดศูนย์โดดเดี่ยวของ.
โดยใช้ทฤษฎีค่าเฉลี่ยของเกาส์
อีกวิธีหนึ่งในการพิสูจน์คือการใช้ทฤษฎีค่าเฉลี่ยของเกาส์เพื่อ "บังคับ" ให้จุดทั้งหมดภายในวงกลมเปิดที่ซ้อนทับกันมีค่าเท่ากับค่าสูงสุด โดยวางวงกลมเหล่านั้นให้จุดศูนย์กลางของวงกลมแต่ละวงเรียงตัวเป็นเส้นทางรูปหลายเหลี่ยมจากค่าที่...ค่าสูงสุดจะมีค่ามากกว่าค่าใดๆ ในโดเมน ในขณะที่ค่าสูงสุดนั้นยังคงอยู่ภายในโดเมน ดังนั้น การมีค่าสูงสุดจึงหมายความว่าค่าทั้งหมดในโดเมนมีค่าเท่ากันมีค่าคงที่
โดยใช้สูตรอินทิกรัลของโคชี
แหล่งที่มา: [ 1 ]
เช่นเปิดอยู่ มีอยู่จริง(ลูกบอลปิดที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ด้วยรัศมี) โดยที่จากนั้นเรากำหนดขอบเขตของทรงกลมปิดที่มีทิศทางบวกเป็นเมื่อใช้สูตรอินทิกรัลของโคชี เราจะได้
สำหรับทุกคน,, ดังนั้นหลักการนี้ยังใช้ได้กับลูกบอลทุกลูกที่มีรัศมีน้อยกว่าอยู่ตรงกลางที่. ดังนั้น,สำหรับทุกคน.
ทีนี้ลองพิจารณาฟังก์ชันคงที่ดูสำหรับทุกคนจากนั้นจึงสามารถสร้างลำดับของจุดที่แตกต่างกันซึ่งตั้งอยู่ในโดยที่ฟังก์ชันโฮโลมอร์ฟิกหายไป ขณะที่เป็นลำดับปิด ลำดับจะลู่เข้าสู่จุดใดจุดหนึ่งในซึ่งหมายความว่าหายไปทุกหนทุกแห่งในซึ่งหมายความว่าสำหรับทุกคน.
การตีความทางกายภาพ
การตีความหลักการนี้ในเชิงกายภาพมาจากสมการความร้อนนั่นคือ เนื่องจากเนื่องจากเป็นฟังก์ชันฮาร์มอนิก จึงถือเป็นสภาวะคงที่ของการไหลของความร้อนในบริเวณนั้นสมมติว่าได้บรรลุค่าสูงสุดที่เข้มงวดแล้วภายในความร้อนที่จุดสูงสุดนี้จะกระจายไปยังจุดรอบข้าง ซึ่งขัดแย้งกับสมมติฐานที่ว่านี่คือสภาวะสมดุลของระบบ
แอปพลิเคชัน
หลักการค่าสัมบูรณ์สูงสุดมีประโยชน์หลายอย่างในการวิเคราะห์เชิงซ้อน และสามารถใช้เพื่อพิสูจน์สิ่งต่อไปนี้:
- ทฤษฎีบทพื้นฐานของพีชคณิต
- ทฤษฎีบทของ Schwarzซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่มีการสรุปและประยุกต์ใช้ในหลายด้านของการวิเคราะห์เชิงซ้อน
- หลักการ Phragmén –Lindelöfซึ่งเป็นการขยายไปสู่โดเมนที่ไม่จำกัดขอบเขต
- ทฤษฎีบทโบเรล-คาราเธโอโดรีซึ่งให้ขอบเขตของฟังก์ชันวิเคราะห์โดยพิจารณาจากส่วนจริงของฟังก์ชันนั้น
- ทฤษฎีบทสามเส้นของฮาดามาร์ดเป็นผลลัพธ์เกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโฮโลมอร์ฟิกที่มีขอบเขตบนเส้นตรงที่อยู่ระหว่างเส้นขนานอีกสองเส้นในระนาบเชิงซ้อน
ลิงก์ภายนอก
- ไวส์สไตน์, เอริก ดับเบิลยู. "หลักการโมดูลัสสูงสุด" . แมทเวิลด์ .