Twierdzenie Morery

Twierdzenie Morery – twierdzenie analizy zespolonej mówiące, że jeśli funkcja f , {\displaystyle f,} określona na pewnym obszarze D {\displaystyle D} płaszczyzny zespolonej o wartościach zespolonych jest ciągła oraz jeżeli dla dowolnego trójkąta Δ D {\displaystyle \Delta \subseteq D} całka krzywoliniowa po Δ {\displaystyle \Delta } z tej funkcji jest równa zeru, tj.

Δ f ( z )   d z = 0 , {\displaystyle \oint \limits _{\Delta }f(z)\ \mathrm {d} z=0,}

to funkcja ta jest holomorficzna w D {\displaystyle D} [1].

Twierdzenie Morery jest w pewnym sensie odwróceniem lematu Goursata (twierdzenia całkowego Cauchy’ego).

Przykłady zastosowań

Granica jednostajnie zbieżnego ciągu funkcji holomorficznych ( f n ) {\displaystyle (f_{n})} określonych na pewnym obszarze D {\displaystyle D} płaszczyzny zespolonej jest holomorficzna.

Dowód. Niech f {\displaystyle f} będzie granicą jednostajnie zbieżnego ciągu ( f n ) . {\displaystyle (f_{n}).} Wówczas z twierdzenia Weierstrassa, f {\displaystyle f} jest funkcją ciągłą. Niech Δ D {\displaystyle \Delta \subseteq D} będzie trójkątem oraz niech o ( Δ ) {\displaystyle o(\Delta )} oznacza obwód Δ . {\displaystyle \Delta .} Z twierdzenia całkowego Cauchy’ego wynika, że
Δ f n ( z )   d z = 0 {\displaystyle \oint \limits _{\Delta }f_{n}(z)\ \mathrm {d} z=0}
dla każdego n . {\displaystyle n.} Wówczas
| Δ f ( z )   d z | = | Δ ( f ( z ) f n ( z ) )   d z | o ( Δ ) sup z Δ | f ( z ) f n ( z ) | n 0 , {\displaystyle \left|\oint \limits _{\Delta }f(z)\ \mathrm {d} z\right|=\left|\oint \limits _{\Delta }(f(z)-f_{n}(z))\ \mathrm {d} z\right|\leqslant o(\Delta )\cdot \sup _{z\in \Delta }|f(z)-f_{n}(z)|\;{\stackrel {n\to \infty }{\longrightarrow }}\;0,}
a więc
Δ f ( z )   d z = 0 {\displaystyle \oint \limits _{\Delta }f(z)\ \mathrm {d} z=0} [2].

Przypisy

  1. Andersson 1997 ↓, s. 11.
  2. Ullrich 2008 ↓, s. 33–34.

Bibliografia

  • Mats Andersson: Topics in Complex Analysis. New York: Springer-Verlag, 1997, seria: Universitext: Tracts in Mathematics. ISBN 978-0-387-94754-9.
  • David C. Ullrich: Complex Made Simple. American Mathematical Society, 2008, seria: Graduate Studies in Mathematics 97. ISBN 978-0-8218-4479-3.