Кіріспе
Математикада, әсіресе комплекс анализ саласында, Хадамардың факторлау теоремасы кез келген бүтін функцияны, шекті реті болған жағдайда, оның нөлдері мен полиномның экспонентасын қамтитын көбейтінді түрінде көрсетуге болатынын айтады. Ол Жак Хадамардың құрметіне аталған. Теореманы алгебраның негізгі теоремасының жалғасы ретінде қарастыруға болады, ол әрбір полиномды оның түбірлерінің санына сай сызықтық факторларға жіктеуге болатынын көрсетеді. Бұл теорема Вейерштрасс факторлау теоремасымен тығыз байланысты, бірақ Вейерштрасс теоремасы бүтін функцияларды шекті реттерімен шектемейді.
Ресми мәлімдеме
Хадамардтың каноникалық факторларын анықтаңыз. Шекті реттік толық функциялар Хадамардтың каноникалық өрнегіне ие: мұндағы – нөл емес түбірлер, – түбірдің нөлдегі реті (жағдай болғанда бұл нөлді білдіреді), – полином (оның дәрежесін дейміз), ал – қатарлардың жинақтылығын қамтамасыз ететін ең кіші теріс емес бүтін сан. Териc емес бүтін сан – толық функцияның туысы деп аталады. Осы белгілеу бойынша: Егер рет бүтін сан болмаса, онда – реттің бүтін бөлігі. Егер рет оң бүтін сан болса, онда екі мүмкіндік бар: немесе . Әрі, Дженсеннің теңсіздігі оның түбірлері сиреп таралатынын көрсетеді, сындық көрсеткішімен . Мысалы, , және – туысы бар толық функциялар.
Furthermore, Jensen's inequality implies that its roots are distributed sparsely, with critical exponent
For example, , and are entire functions of genus .
Критикалық көрсеткіші
Тамырлардың сыншыл экспонентін былай анықтаңыз: мұнда – модулі бар түбірлердің саны. Басқаша айтқанда, функцияның түбірлері санының өсу қағидасына асимптотикалық шектеу бар: Осыдан анық көрінеді,
Теорема: Егер функцияның шексіз көп түбірі болса, онда Ескерту: Бұл екі теңдік тек шексіздікке ұмтылатын нақты сандар тізбегінің лимиттік мінез-құлқы туралы. Бұл комплекс сандарды талдауды қажет етпейді. Ұсыныс: , Дженсен формуласы бойынша.
Theorem: If is an entire function with infinitely many roots, thenNote: These two equalities are purely about the limit behaviors of a real number sequence that diverges to infinity. It does not involve complex analysis. Proposition: , by Jensen's formula.
Дәлел
Сонымен қатар, функция да толық функция болып табылады, бірдей реті және туысы бар, сондықтан wlog деп есептеуге болады. Егер функцияда тек шекті санда түбірлер болса, онда реті бар функциясы арқылы, Борель-Каратеодори теоремасын қолдану нәтижесінде, дәрежесі бар полином болып табылады, демек бізде бар. Әйтпесе, функцияда шексіз көп түбірлер бар. Бұл қиын бөлім, оны екі жағдайға бөлу қажет. Біріншісі, көрсетіңіз, содан кейін көрсетіңіз. Функцияны былай анықтаңыз, мұнда. Біз функцияның мінез-құлқын зерттейміз.
If has only finitely many roots, then with the function of order Thus by an application of the Borel–Carathéodory theorem, is a polynomial of degree , and so we have
Otherwise, has infinitely many roots. This is the tricky part and requires splitting into two cases. First show that , then show that
Define the function where We will study the behavior of .
анық анықталады
Көз: Егер толық болса, тұрақты емес болса және шекті реті болса, онда ол бүкіл кешенді жазықтықты немесе жазықтықты бір нүктесіз қабылдайды. Дәлел: Егер мәнді қабылдамаса, онда Адамар факторлау бойынша, тұрақты емес полином үшін алгебраның негізгі теоремасы бойынша, ол барлық мәндерді қабылдайды, сондықтан ол барлық нөлдік емес мәндерді қабылдайды. Теорема: Егер толық болса, тұрақты емес болса және шекті, бүтін емес реті болса, онда ол бүкіл кешенді жазықтықты шексіз көп рет қабылдайды. Дәлел: кез келген үшін, оның шексіз көп түбірі бар екенін дәлелдеу жеткілікті. Оны Адамар өрнегіне дейін кеңейтіңіз. Егер көбейтінді шекті болса, онда ол бүтін сан.