基
[拼音]:danye hanshu
[外文]:univalent function
複變函式中一類重要的解析函式。在複平面區域D上單值的解析函式ƒ(z),若對D中任意的不同的兩點z1、z2有ƒ(z1)≠ƒ(z2),就稱作是單葉的。由著名的黎曼對映定理知道,任意兩個至少有兩個邊界點的單連通區域D1及D2,一定可以相互共形對映,即存在解析的單葉函式ƒ,將D1一一地對映為D2,所以對單葉函式的研究在複變函式論中顯得很重要。由於單葉對映也是最簡單的對映,所以對它的討論也是複變函式論中最基本的內容之一。
若解析函式ƒ(z)在D中單葉,則ƒ┡(z)≠0在D中成立;反之,ƒ┡(z)≠0在D中成立,不一定能保證ƒ(z)在D中單葉,只能說在一點的一個鄰域內單葉。
最早對單葉函式有重要貢獻的是P.克貝(1909)、L.比伯巴赫(1916)、G.費伯(1916)等。例如,比伯巴赫證明了重要的偏差定理:若 ƒ(z)在|z|<1中正則單葉,且ƒ(0)=0,ƒ┡(0)=1,則
;等號限於克貝函式
時成立。在證明這些不等式時,比伯巴赫討論了單葉的半純函式
,給出了面積原理:g(
)將│
│>1對映的區域的餘集的面積是非負的,這可寫成
。由此他證明:若ƒ(z)=z+
在|z|<1中解析單葉,則|α2|≤2。由此可匯出克貝掩蓋定理:|z|<1經w =ƒ(z)對映後的像一定掩蓋|w|< 1/4的圓;當且僅當ƒ(z)為克貝函式時,正好掩蓋|w|< 1/4的圓。再進一步的結果就是偏差定理。對於單葉函式,有很多有趣的幾何性質,如 Γ.М.戈盧津證明了如下回轉定理:若
在|z|< 1中正則單葉,則對|z|=r時,有|argƒ┡(z)|≤4sin-1r,當
;
,當
。又如戈盧津證明了n-截線定理:若ƒ(z)=z+
在z<1中正則單葉,w =ƒ(z)將|z|<1映為R,則一定存在從w =0出發在R 內的n 條射線,兩條相鄰射線的夾角為2π/n,使得這n條射線的總長至少為n。1916年,比伯巴赫提出了一個猜想:若
在|z|<1中正則單葉,則|αn|≤n對所有n都成立,等號成立限於克貝函式。這個猜想稱為比伯巴赫猜想,它曾經是單葉函式的研究的中心問題。1925年,J.E.李特爾伍德證明了|αn| 。1923年K.勒夫納創造了引數表示法,證明了|α3|≤3。1955年,P.R.加拉貝迪安與M.M.席費爾應用變分法證明了|α4|≤4。1960年Z.恰爾任斯基和席費爾應用格倫斯基不等式簡化了證明。沿用這個方法,1968年,R.N.佩德森和小沢滿各自證明了|α6|≤6。1972年,佩德森和席費爾證明了|α5|≤5。另外可以證明,對於一些特殊函式類,比伯巴赫猜想成立,如星象函式、近似凸函式、實係數函式等。1955年W.K.海曼證明了 ,等號成立限於克貝函式。即對於一個固定的,在|z|<1中解析單葉的函式,當n充分大時,比伯巴赫猜想成立。 由比伯巴赫猜想產生了一系列相關的猜想,如米林猜想,羅伯森猜想,希爾斯莫爾猜想,羅戈辛斯基猜想,李特爾伍德猜想等,其中最重要的是米林猜想;若ƒ在D中正則單葉且ƒ(0)=0,ƒ┡(0)=1, ,則 ,對所有n=1,2,…都成立。可以證明米林猜想匯出比伯巴赫猜想。1984年L.de布朗基結合勒夫納方法及米林方法證明了米林猜想,從而證明了比伯巴赫猜想。歷時68年終於證明了這個著名的猜想。 參考書目 W.K.Hayman,Multivalent Functions,Cambridge Univ.Press, Cambridge, 1958. J.A.enkins,Univalent Functions and ConforMal Map-ping,Springer-Verlag, Berlin,1958. L.de Branges,Acta MatheMatica,154, pp. 137~152,1985.