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isolierte Singularität hebbar |
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Themenstart: 2012-08-08 15:23
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Es geht um den Typ isolierter Singularitäten und einen Beweis dazu:
Ist z_0 isolierte Singularität von f dann gilt:
z_0 ist hebbar genau dann, wenn der Hauptteil der Laurentreihe null ist.
Mich interessiert vor allem die Richtung von links nach rechts.
Also f lässt sich um z_0 in einem Kreisring R zu einer Laurentreihe entwickeln. Nun gilt, dass f an der Stelle z_0 hebbar, d.h. f wird durch geeignete Fessetzung von f(z_0) zu einer holomorphen Funktion auf R mit z_0. Wieso verschwindet aber nun der Hauptteil. Ich komme nicht weiter.
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Algebrax
Senior  Dabei seit: 20.03.2012 Mitteilungen: 597
Aus: Österreich
 |     Beitrag No.1, eingetragen 2012-08-08 15:35
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Hallo, moma!
 
Nimmt man einmal der Einfachheit halber z_0=0 an und betrachtet eine Funktion f, die auf einer punktierten Kreisscheibe um 0 holomorph ist mit einer hebbaren Singularität in 0, deren Hauptteil H(z) aber nicht verschwindet, so erlaubt einem das, eine Funktion g auf \IC zu definieren, nämlich über jene Potenzreihe, die herauskommt, wenn man in H für z den Kehrwert 1/z substituiert. g ist ganz und wegen der Stetigkeit der Fortsetzung von f auf die volle Kreisscheibe beschränkt, sodass der Satz von Liouville greift und einen Widerspruch liefert.
Mit lieben Grüßen,
Alex
[ Nachricht wurde editiert von Algebrax am 08.08.2012 15:36:09 ]
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-08 17:21
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danke, aber ich habe probleme, deine ausführungen zu verstehen:
Dass sich g so definieren lässt, verstehe ich, probleme habe ich jedoch zu verstehen, was du meinst, g ist auf die volle kreisscheibe beschränkt. wie sieht man das, das hieße ja, dass g(z)<=r sein müsste, sofern r der radius der kreisscheibe wäre.
[ Nachricht wurde editiert von moma am 08.08.2012 17:43:18 ]
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Algebrax
Senior  Dabei seit: 20.03.2012 Mitteilungen: 597
Aus: Österreich
 |     Beitrag No.3, eingetragen 2012-08-08 19:11
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-08 19:29
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Algebrax
Senior  Dabei seit: 20.03.2012 Mitteilungen: 597
Aus: Österreich
 |     Beitrag No.5, eingetragen 2012-08-08 19:51
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Buri
Senior  Dabei seit: 02.08.2003 Mitteilungen: 34668
Aus: Dresden
 |     Beitrag No.6, eingetragen 2012-08-08 20:25
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Hi moma & Algebrax,
es ist richtig, dass der Hauptteil H(z) der Laurentreihe in einem isolierten singulären Punkt z0 eine ganze Funktion von
 
1/(z-z_0)
ist, und wegen der Hebbarkeit ist H(z) in einer Umgebung von z0 beschränkt, also nach dem Satz von Liouville konstant. Weil man konstante Glieder nicht zum Hauptteil zählt, muß diese Konstante gleich 0 sein.
Indessen ist diese Überlegung viel zu kompliziert.
Ich würde es so machen:
 
Die Laurentreihe lautet sum(c_n*(z-z_0)^n,n=-\inf,\inf) mit einer beidseitig unendlichen Koeffizientenfolge ..., c_(-3)\., c_(-2)\., c_(-1)\., c_0\., c_1\., c_2\., ... . Wenn die Singularität hebbar ist, ist die Funktion nach der Hebung holomorph und darstellbar als sum(c_n*(z-z_0)^n,n=0,\inf).
Für Laurentreihen, die in einem beliebigen Kreisring, insbesondere in einem gelochten Kreis, übereinstimmen, gilt der Identitätssatz, das heißt, alle Koeffizienten müssen übereinstimmen.
Weil die eine Reihe von n = -∞ bis ∞ läuft, die andere dagegen von n = 0 bis ∞, sind die Koeffizienten cn mit negativem Index n < 0 alle gleich 0, was zu beweisen war.
Gruß Buri
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.7, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-08 21:37
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hey Buri, das ist natürlich clever.
ABER mich interessiert noch:
Die Beschränktheit von f und dem Nebenteil folgt also, weil f holomorph, insbesondere stetig ist und der Nebenteil ist eine Potenzreihe, also auch insbesondere stetig. Ich dachte allerdings, dass Stetigkeit nur auf kompakten Mengen Beschränktheit bringt. Eine offene Kreisscheibe ist aber doch nicht beschränkt. wie passt das?
[ Nachricht wurde editiert von moma am 08.08.2012 22:55:44 ]
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Buri
Senior  Dabei seit: 02.08.2003 Mitteilungen: 34668
Aus: Dresden
 |     Beitrag No.8, eingetragen 2012-08-09 11:03
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2012-08-08 21:37 - moma in Beitrag No. 7 schreibt:
... Eine offene Kreisscheibe ist aber doch nicht beschränkt. wie passt das? Hi moma,
Doch, beschränkt ist sie, aber nicht kompakt.
In solch einer Kreisscheibe kann man eine abgeschlossene Kreisscheibe mit etwas kleinerem Radius wählen, die darin enthalten ist.
Diese ist dann kompakt.
In vielen Fällen, so auch hier, genügt das.
Gruß Buri
[ Nachricht wurde editiert von Buri am 09.08.2012 11:04:01 ]
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.9, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-09 11:04
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danke dir:) ihr habt mir sehr geholfen.
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.10, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-09 11:11
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eine letzte frage:sind Laurentreihen holomorpher Funktionen auf einer Kreisscheiben um einen isolierten Punkt stets holomorph?
[ Nachricht wurde editiert von moma am 09.08.2012 11:20:11 ]
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Algebrax
Senior  Dabei seit: 20.03.2012 Mitteilungen: 597
Aus: Österreich
 |     Beitrag No.11, eingetragen 2012-08-09 12:33
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2012-08-09 11:11 - moma in Beitrag No. 10 schreibt:
eine letzte frage:sind Laurentreihen holomorpher Funktionen auf einer Kreisscheiben um einen isolierten Punkt stets holomorph?
[ Nachricht wurde editiert von moma am 09.08.2012 11:20:11 ]
Ja, auf ihrem Konvergenzbereich, der im Allgemeinen ein offener Kreisring ist, sind Laurentreihen stets holomorph.
Mit lieben Grüßen,
Alex
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.12, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-09 12:35
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.13, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-09 13:26
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Zitat:
"Für Laurentreihen, die in einem beliebigen Kreisring, insbesondere in einem gelochten Kreis, übereinstimmen, gilt der Identitätssatz..."
Der Identitätssatz ist aber doch nur dann anwendbar, wenn der gelochte Kreis einen HP besitzt. Richtig?
[ Nachricht wurde editiert von moma am 09.08.2012 13:31:25 ]
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Buri
Senior  Dabei seit: 02.08.2003 Mitteilungen: 34668
Aus: Dresden
 |     Beitrag No.14, eingetragen 2012-08-09 14:04
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2012-08-09 13:26 - moma in Beitrag No. 13 schreibt:
Der Identitätssatz ist aber doch nur dann anwendbar, wenn der gelochte Kreis einen HP besitzt. Richtig? Hi moma,
ja, so ungefähr.
Es ist eine Folge von Punkten vorgelegt, wo die Funktionen übereinstimmen, und diese Folge muß einen Häufungspunkt im Innern des Kreisrings haben.
Gruß Buri
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.15, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-09 14:07
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Danke Buri.
"Aus der Erinnerung":Ist denn nicht jeder Punkt im Kreisring Häufungspunkt?
Bzw was ist denn dann der hier benötigte HP im gelochten Kreisring?
[ Nachricht wurde editiert von moma am 09.08.2012 15:34:58 ]
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Buri
Senior  Dabei seit: 02.08.2003 Mitteilungen: 34668
Aus: Dresden
 |     Beitrag No.16, eingetragen 2012-08-09 16:07
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2012-08-09 14:07 - moma in Beitrag No. 15 schreibt:
... Ist denn nicht jeder Punkt im Kreisring Häufungspunkt? Hi moma,
ja, natürlich. Wenn die Funktionen im gesamten Kreisring übereinstimmen, gibt es überhaupt kein Problem.
Der Identitätssatz gilt sogar dann noch, wenn die Funktionen nur an einer Folge von Punkten übereinstimmen, aber dann muß die Folge sich irgendwo im Innern des Kreisrings häufen.
Gruß Buri
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.17, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-09 16:08
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Vielen Dank, Fragen alle geklärt:)
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
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 |     Beitrag No.18, vom Themenstarter, eingetragen 2012-10-02 14:47
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Ich beschäftige mich erneut mit Laurentreihe und irgendwie hakt es an manchen Stellen leider noch:
Ich berufe mich gerade auf den Beweis von Buri in Beitrag No 6.
Er schreibt dort:
 
Die Laurentreihe lautet sum(c_n*(z-z_0)^n,n=-\inf,\inf) mit einer beidseitig unendlichen Koeffizientenfolge ..., c_(-3)\., c_(-2)\., c_(-1)\., c_0\., c_1\., c_2\., ... . Wenn die Singularität hebbar ist, ist die Funktion nach der Hebung holomorph und darstellbar als sum(c_n*(z-z_0)^n,n=0,\inf).
Und nun kommt der mir leider noch unklare Satz:
"Für Laurentreihen, die in einem beliebigen Kreisring, insbesondere in einem gelochten Kreis, übereinstimmen, gilt der Identitätssatz, das heißt, alle Koeffizienten müssen übereinstimmen. "
Mir ist unklar,
welche LaurentreihEN gemeint sind? Ich vermute die obige und die Potenzreihe nach der Hebung. ? Wieso stimmen diese denn überein?
Ich wäre für Hinweise sehr dankbar.
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Buri
Senior  Dabei seit: 02.08.2003 Mitteilungen: 34668
Aus: Dresden
 |     Beitrag No.19, eingetragen 2012-10-02 15:42
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2012-10-02 14:47 - moma in Beitrag No. 18 schreibt:
... welche LaurentreihEN gemeint sind? Ich vermute die obige und die Potenzreihe nach der Hebung. ? Wieso stimmen diese denn überein? Hi moma,
ja, das meine ich.
Die eine Reihe hat die Koeffizienten ...,c-2,c-1,c0,c1,c2,... und die andere hat ...,0,0,c0,c1,c2,... .
Die dargestellte Funktion ist dieselbe, also müssen nach dem Identitätssatz die Koeffizientenfolgen übereinstimmen, und das heißt, es muß ...=c-3=c-2=c-1=0 sein.
Gruß Buri
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
Aus:
 |     Beitrag No.20, vom Themenstarter, eingetragen 2012-10-02 17:17
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Hey Buri, lieben Dank. Ich habe aber nach wie vor irgendwie Verständnisprobleme, die ich nicht selbst gelöst bekomme. Ich fasse daher mal mein Wissen zusammen:
[ Mir ist erst einmal klar, dass ich auf D\{z_0] meine Funktion f in eine Laurentreihe, nennen wir Sie L, entwickeln kann. Auch wie diese aussieht, d.h. wie ihre Koeffizienten definiert sind, ist mir bekannt. Nun setzt man obige Funktion ja holomorph fort, was geht, weil sie ja in z_0 nach Voraussetzung hebbar ist. Man nimmt also einen passenden Funktionswert an der Stelle z_0 hinzu, sodass die Funktion nun auf ganz D holomorph wird. Nun kann man die so fortgsetzte Funktion f in z_0 in eine Potenzreihe, sagen wir P, entwickeln, diese Eigenschaft haben ja holomorphe Funktionen. Diese Potenzreihe stellt nun meine Funktion f in einer Umgebung um z_0 dar.]
Was wir also im Endeffekt haben sind zwei Reihen, welche dieselbe Funktion f auf dem Kreisring darstellen. Soweit habe ich es begriffen.
Aber: Wieso stimmt P auf diesem Kreisring mit L überein, d.h. wieso sind diese Reihen auf dem Kreisring gleich? Und wofür benötige ich dann überhaupt den Identitässatz, wenn ich schon weiß, dass die Reihen gleich sind? Dies ist mir unklar.
Meine Idee wäre nun folgende: Ich habe also P und L auf dem Kreisring. Beide Reihen darf ich als Laurentreihe auffassen. Sie stellen dieselbe Funktion dar. Nach dem Identitäsatz für Laurentreihen sind die Koeffizienten beider Reihen gleich. Reicht das nicht schon?
Vielen Dank.
Ps: Vllt. entspricht meine Idee auch gerade dem, was du schon oben geschrieben hast, und ich habe deine Ausführungen einfach missverstanden?
[ Nachricht wurde editiert von moma am 02.10.2012 19:35:19 ]
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Buri
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Aus: Dresden
 |     Beitrag No.21, eingetragen 2012-10-02 20:53
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2012-10-02 17:17 - moma in Beitrag No. 20 schreibt:
1. ... wieso sind diese Reihen auf dem Kreisring gleich?
2. ... wofür benötige ich dann überhaupt den Identitässatz, wenn ich schon weiß, dass die Reihen gleich sind? Dies ist mir unklar.
3. Meine Idee wäre nun folgende ... Reicht das nicht schon?
... entspricht meine Idee auch gerade dem, was du schon oben geschrieben hast ... Hi moma,
1. Beide Reihen gehören zu derselben Funktion.
Wenn man sie irgendwie ausrechnet, kommt also immer dasselbe heraus.
Das gilt für alle Punkte des gelochten Kreises, der der Konvergenzbereich der Laurentreihe ist.
Der Hauptteil konvergiert überall, außer in z0, der Nebenteil hat eben diesen Kreis als Konvergenzbereich.
2. Die Werte der Reihen sind gleich, und mit dem Identitätssatz folgt die Überstimmung der Koeffizienten. Diesen Satz braucht man.
3. Ja. Was du hier ausdrückst, ist genau das, was ich meinte.
Gruß Buri
[ Nachricht wurde editiert von Buri am 02.10.2012 20:53:40 ]
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
Aus:
 |     Beitrag No.22, vom Themenstarter, eingetragen 2012-11-03 13:24
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Noch eine weitere Frage:
Wenn der Hauptteil meiner Laurentreihe, die ich um meine isolierte Singularität z_0 entwickelt habe, verschwindet, dann habe ich ja eine Potenzreihe. Wie zeige ich nun, dass z_0 hebbar ist? Kann ich einfach sagen, dass ich meine Funktion f an dieser Stelle durch den Wert der Potenreihe bei z_0 fortsetzt?
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Buri
Senior  Dabei seit: 02.08.2003 Mitteilungen: 34668
Aus: Dresden
 |     Beitrag No.23, eingetragen 2012-11-04 10:12
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2012-11-03 13:24 - moma in Beitrag No. 22 schreibt:
... Kann ich einfach sagen ... Hi moma,
ja, natürlich.
In einer isolierten Singularität ist immer eine Laurent-Entwicklung möglich, und an dieser Entwicklung kann man die Art der Singularität ablesen.
Es ist
- eine hebbare Definitionslücke, wenn der Hauptteil 0 ist,
- ein Pol, wenn der Hauptteil endlich und ≠ 0 ist und
- eine wesentliche Singularität bei unendlichem Hauptteil.
Ganz sicher ist das euch auch schon mal so gesagt worden, du hast es nur vergessen.
Gruß Buri
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moma
Aktiv  Dabei seit: 22.12.2011 Mitteilungen: 289
Aus:
 |     Beitrag No.24, vom Themenstarter, eingetragen 2012-11-04 10:41
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