О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь
Одержано явні формули, що виражають ганкелеві визначники функцій, які задано своїм розвиненням у неперервний P-дріб, через параметри дробу. Як наслідок отримано оцінку знизу ємності множини особливих точок таких функцій, аналог теореми Ван Флека для P-дробів з граничними періодичними коефіцієнтами,...
Збережено в:
Дата: | 2010 |
---|---|
Автор: | |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Інститут математики НАН України
2010
|
Назва видання: | Український математичний журнал |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/164729 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь / В.И. Буслаев // Український математичний журнал. — 2010. — Т. 62, № 3. — С. 315–326. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-164729 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1647292020-02-11T01:27:17Z О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь Буслаев, В.И. Статті Одержано явні формули, що виражають ганкелеві визначники функцій, які задано своїм розвиненням у неперервний P-дріб, через параметри дробу. Як наслідок отримано оцінку знизу ємності множини особливих точок таких функцій, аналог теореми Ван Флека для P-дробів з граничними періодичними коефіцієнтами, інше доведення теореми Гончара про гіпотезу Лейтона, оцінку зверху радіуса кола мероморфності функції, що задана С-дробом. We obtain explicit formulas that express the Hankel determinants of functions given by their expansions in continued P-fractions in terms of the parameters of the fraction. As a corollary, we obtain a lower bound for the capacity of the set of singular points of these functions, an analog of the van Vleck theorem for P-fractions with limit-periodic coefficients, another proof of the Gonchar theorem on the Leighton conjecture, and an upper bound for the radius of the disk of meromorphy of a function given by a C-fraction. 2010 Article О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь / В.И. Буслаев // Український математичний журнал. — 2010. — Т. 62, № 3. — С. 315–326. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1027-3190 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/164729 517.5 ru Український математичний журнал Інститут математики НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Статті Статті |
spellingShingle |
Статті Статті Буслаев, В.И. О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь Український математичний журнал |
description |
Одержано явні формули, що виражають ганкелеві визначники функцій, які задано своїм розвиненням у неперервний P-дріб, через параметри дробу. Як наслідок отримано оцінку знизу ємності множини особливих точок таких функцій, аналог теореми Ван Флека для P-дробів з граничними періодичними коефіцієнтами, інше доведення теореми Гончара про гіпотезу Лейтона, оцінку зверху радіуса кола мероморфності функції, що задана С-дробом. |
format |
Article |
author |
Буслаев, В.И. |
author_facet |
Буслаев, В.И. |
author_sort |
Буслаев, В.И. |
title |
О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь |
title_short |
О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь |
title_full |
О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь |
title_fullStr |
О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь |
title_full_unstemmed |
О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь |
title_sort |
о ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в p-дробь |
publisher |
Інститут математики НАН України |
publishDate |
2010 |
topic_facet |
Статті |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/164729 |
citation_txt |
О ганкелевых определителях функций, заданных своим разложением в P-дробь / В.И. Буслаев // Український математичний журнал. — 2010. — Т. 62, № 3. — С. 315–326. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
series |
Український математичний журнал |
work_keys_str_mv |
AT buslaevvi ogankelevyhopredelitelâhfunkcijzadannyhsvoimrazloženiemvpdrobʹ |
first_indexed |
2025-07-14T17:19:33Z |
last_indexed |
2025-07-14T17:19:33Z |
_version_ |
1837643672951193600 |
fulltext |
UDK 517.5
V. Y. Buslaev (Mat. yn-t RAN, Moskva, Rossyq)
O HANKELEVÁX OPREDELYTELQX FUNKCYJ,
ZADANNÁX SVOYM RAZLOÛENYEM V P - DROB|
∗∗∗∗
We obtain explicit formulas expressing the Hankel determinants of functions, which are given by their
own expansion in a continuous P-fraction, in terms of parameters of the fraction. As corollaries, we
establish an estimate from below for a set of singular points of functions of this sort, prove an analog of
the Van Vliek theorem for P-fractions with ultimately periodic coefficients, present another proof of the
Gonchar theorem on the Layton hypothesis, and obtain an estimate from above for a radius of
meromorphy disk of a function given by C-fraction.
OderΩano qvni formuly, wo vyraΩagt\ hankelevi vyznaçnyky funkcij, qki zadano svo]m rozvy-
nennqm u neperervnyj P-drib, çerez parametry drobu. Qk naslidok otrymano ocinku znyzu [mno-
sti mnoΩyny osoblyvyx toçok takyx funkcij, analoh teoremy Van Fleka dlq P-drobiv z hra-
nyçnymy periodyçnymy koefici[ntamy, inße dovedennq teoremy Honçara pro hipotezu Lejtona,
ocinku zverxu radiusa kola meromorfnosti funkci], wo zadana C-drobom.
1. Formulyrovka osnovnoj teorem¥ y ee dokazatel\stvo. Napomnym, çto
P-drob\g naz¥vaetsq neprer¥vnaq drob\
a
b
a
b
a
b
1
1
2
2
3
3
()
()
()
ξ
ξ
ξ
+
+
+…
,(1)
hde ak∈C\{}0, bk() ξ, k = 1, 2, … , — mnohoçlen¥ s edynyçn¥m starßym ko-
πffycyentom.
Dalee budem predpolahat\, çto stepeny βk mnohoçlenov bk() ξ takov¥, çto
bb kk −+> 10, k = 1, 2, … , β00 =. Tohda
nk = nkk −+1β > nk−2, hde nk = ββ 1+…+k.
Yz πtoho predpoloΩenyq y trexçlenn¥x rekurrentn¥x sootnoßenyj
Pk() ξ = bPaP kkkk ()()() ξξξ −− + 12,
(2)
Qk() ξ = bQaQ kkkk ()()() ξξξ −− + 12, k = 1, 2, … ,
dlq çyslytelej {} () Pkk ξ=
∞
1 y znamenatelej {} () Qkk ξ=
∞
1 podxodqwyx drobej P-
droby (1) y naçal\n¥x uslovyj P−1() ξ = 1, P0() ξ = 0, Q−1() ξ = 0, Q0() ξ = 1
yndukcyej po k = 1, 2, … poluçaem, çto mnohoçlen Qk ymeet stepen\ nk y
edynyçn¥j starßyj koπffycyent.
Yz yzvestnoho ravenstva
P
Q
P
Q
k
k
k
k
()
()
()
()
ξ
ξ
ξ
ξ
−−
−
1
1
=
A
QQ
k
kk −1()() ξξ
, Ak = () −… − 11
1
k
k aa
(qvlqgwehosq prost¥m sledstvyem rekurrentn¥x sootnoßenyj (2)), v okrest-
nosty toçky ξ = ∞ poluçaem ravenstvo
∗
Çastyçno podderΩana prohrammoj OMN RAN „Sovremenn¥e problem¥ teoretyçeskoj matema-
tyky" y Rossyjskym fondom fundamental\n¥x yssledovanyj (hrant¥ #08-01-00317 y #09-01-
12160-ofy-m).
© V. Y. BUSLAEV, 2010
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3315
316V. Y. BUSLAEV
P
Q
P
Q
k
k
k
k
()
()
()
()
ξ
ξ
ξ
ξ
−−
−
1
1
= Ak
nn kk ξ−+ −+… () 1 .(3)
Poskol\ku nn kk −+1 < nn kk ++1, ravenstvo (3) pozvolqet standartn¥m obra-
zom postavyt\ v sootvetstvye P-droby (1) stepennoj rqd (vozmoΩno, formal\-
n¥j) fp
p
p
ξ−
=
∞ ∑1
takoj, çto
f
P
Q p
p
p
k
k
ξ
ξ
ξ
−
=
∞
∑−
1
()
()
= Ak
nn kk
+
−+++… 1
1 ξ(), k = 1, 2, … .(4)
Lehko vydet\, çto esly P-drob\ (1) sxodytsq v okrestnosty toçky ξ=∞ k ho-
lomorfnoj funkcyy f, to
f() ξ =
P
Q
P
Q
P
Q
k
k
j
j
j
j j
()
()
()
()
()
()
ξ
ξ
ξ
ξ
ξ
ξ
+−
+
+
1
1 ==
∞
∑
k
=
P
Q
A
QQ
k
k
j
jj jk
()
()()()
ξ
ξξξ
++
+ =
∞
∑1
1
y, sledovatel\no, rqd, kotor¥j stavytsq v sootvetstvye P-droby (1), qvlqetsq
sxodqwymsq stepenn¥m rqdom, sovpadagwym s razloΩenyem v rqd predel\noj
funkcyy f v okrestnosty toçky ξ = ∞ .
Neprer¥vnaq drob\
az
az
az
1
2
3
1
2
3
1
1
1
α
α
α
+
+
+…
,(5)
hde ak∈C\{}0, αk∈N, k = 1, 2, … , naz¥vaetsq C-drob\g. Esly αk=1
pry vsex k = 1, 2, … , to C-drob\ naz¥vaetsq pravyl\noj. Esly natural\n¥e
pokazately αα 12 ,,… udovletvorqgt uslovyg
ααααα kkkk
k −+−+…+− −−−
−
123
1
1 1 () ≥ 0, k = 1, 2, … ,(6)
to C-drob\ (5) moΩno predstavyt\ v vyde
az
az
az
1
2
3
01
12
23
1
1
1
ββ
ββ
ββ
+
+
+
+
+
+…
,(7)
hde
β00 =, βk = ααααα kkkk
k −+−+…+− −−−
−
123
1
1 1 (), k = 1, 2, … ,(8)
y πkvyvalentn¥m preobrazovanyem neprer¥vn¥x drobej pryvesty k P-droby
a
a
a
1
2
3
1
2
3
ξ
ξ
ξ
β
β
β
+
+
+…
,(9)
hde ξ = z−1. Pry πtom βk∈+ Z y ββ kk −+1 = αk > 0, k = 1, 2, … . V çast-
nosty, pravyl\naq C-drob\
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
O HANKELEVÁX OPREDELYTELQX FUNKCYJ, ZADANNÁX … 317
az
az
az
1
2
3
1
1
1
+
+
+…
(10)
πkvyvalentn¥m preobrazovanyem pryvodytsq k P-droby
a
a
a
1
2
3 1
ξ
ξ
+
+
+…
.(11)
V teoryy neprer¥vn¥x drobej vaΩnug rol\ yhragt qvn¥e formul¥, poz-
volqgwye v¥razyt\ hankelev¥ opredelytely rqda, sootvetstvugweho nepre-
r¥vnoj droby, çerez parametr¥ neprer¥vnoj droby. V çastnosty, v sluçae pra-
vyl\noj C-droby (10), kotoroj sootvetstvuet stepennoj rqd fz p
p
p=
∞ ∑1
, yme-
gt mesto sledugwye formul¥:
ff
ff
k
kk
1
21
…
………
…−
= aaaaaaa kk
kkkk 123
1
2423
2
2221
1 ()()() −
−−−− …(12)
(sm. [1, c. 221], hde πty formul¥ pryveden¥ v vyde ravenstv, πkvyvalentn¥x ra-
venstvam (12)).
V dannoj stat\e formul¥ (12), spravedlyv¥e dlq pravyl\noj C-droby (10)
yly, çto to Ωe samoe, dlq P-droby (11), rasprostranqgtsq na sluçaj obwyx P-
drobej (1). A ymenno, v stat\e dokaz¥vaetsq sledugwaq teorema.
Teorema. Pust\ stepennoj rqd f() ξ = fp
p
p
ξ−
=
∞ ∑1
sootvetstvuet P-
droby (1), hde ak∈C\{}0, bk() ξ — mnohoçlen¥ s edynyçn¥m starßym ko-
πffycyentom y stepenqmy βk takymy, çto ββ kk −+> 10, k = 1, 2, … , β0 =
= 0. Tohda s toçnost\g do znaka ymeet mesto ravenstvo
∆
n
f
k
= aj
nn
j
k
kj −
=
− ∏1
1
,(13)
hde ∆n
f =
ff
ff
n
nn
1
21
…
………
…−
, nk = ββ 1+…+k.
Zametym, çto dlq P- droby (11) nnk kk 212 −== y ravenstva (13) sovpadagt s
ravenstvamy (12).
Qvnoe v¥raΩenye dlq znaka v ravenstve (13) ne pryvodytsq v sylu eho hro-
mozdkosty y nenuΩnosty v pryvodym¥x nyΩe pryloΩenyqx teorem¥. Vmeste s
tem otmetym, çto znak v ravenstve (13) moΩno prosledyt\ po xodu dokazatel\-
stva teorem¥.
Dokazatel\stvo teorem¥. Yz ravenstva (4) pry k=1 vydno, çto perv¥e
nn 121 +− ≥ 21 1n− koπffycyentov rqda fp
p
p
ξ−
=
∞ ∑1
sovpadagt s sootvet-
stvugwymy koπffycyentamy pervoj podxodqwej droby
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
318V. Y. BUSLAEV
P
Q
1
1
()
()
ξ
ξ
=
a
b
1
1() ξ
= an
1
1 ξ− + … .
Poπtomu fk=0 pry k = 1, … , n11 − y fa n11 =, Sledovatel\no,
∆
n
f
1
=
01
121 1
…
………
…
a
afn−
= an
1
1(14)
(s toçnost\g do znaka). PokaΩem, çto pry vsex j = 1, 2, … s toçnost\g do zna-
ka ymegt mesto ravenstva
∆n
f
j+1
= () aaj
nn
n
f jj
j 11
1 …+
− +∆.(15)
Dejstvytel\no, esly nn jj +=1, to ravenstvo (15) tryvyal\no. Poπtomu budem
predpolahat\, çto nn jj +>1. UmnoΩaq ravenstvo (4) pry k = j na
Qj() ξ = ξξ n
j
n
jn
jj
j
qq ++…+ −
,, 1
1
,
v okrestnosty toçky ξ = ∞ poluçaem ravenstvo
() ,,() qqfP jnj
nn
p
p
p
j j
jj +…++− −−
=
∞
∑ 1
1
1
ξξξξ = Aj
nj
+
−+
1
1 ξ + … .(16)
Pryravnyvaq meΩdu soboj koπffycyent¥ pry ξξ −− …+ 11 ,,
nj v levoj y
pravoj çastqx ravenstva (16), poluçaem systemu ravenstv
qfqff jnjnn jjj ,, 111 +…+++ = 0,
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(17)
qfqff jnnjnnnn jjjjjj ,, +++ −+−+− +…++
111 1121 = 0,
qfqff jnnjnnnn jjjjjj ,, +++
+…++ +−+ 111 11 = Aj+1.
Ne menqq znaçenyq opredelytelq
∆
n
f
j+1
=
ffff
ffff
nnn
nnnnn
jjj
jjjj
11
212
1
……
………………
……
+
−+
+
jj
jjjjj
j
ffff
f
nnnnn
n
+
+
+
−
+++
1
1
1
1
1221 ……
………………
…ffff nnnnn jjjjj +−+− +++ 111 121 …
,
dobavym k eho poslednemu, nj+1-mu, stolbcu lynejnug kombynacyg pred¥du-
wyx nj stolbcov s koπffycyentamy qq jjnj ,, ,, 1…. Zatem sdelaem to Ωe samoe
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
O HANKELEVÁX OPREDELYTELQX FUNKCYJ, ZADANNÁX … 319
s predposlednym, () nj+−11-m, stolbcom y t. d. do () nj+1-ho stolbca vklgçy-
tel\no. Tohda perv¥e nj stolbcov opredelytelq ∆
n
f
j+1
ne yzmenqtsq, v sylu
ravenstv (17) () np j+−+ 11-j πlement (pry numeracyy sverxu vnyz) () np j+-ho
stolbca budet raven Aj+1, a vse πlement¥ v¥ße v πtom stolbce budut ravn¥
nulg (,,) pnn jj =…− + 11. Otsgda poluçaem (s toçnost\g do znaka) ravenstvo
∆
n
f
j+1
= ∆
n
f
j
nn
j
jj A+
− +
1
1, sovpadagwee s uçetom opredelenyq çysel Aj+1 =
= () −…+ 111
j
j aa s ravenstvom (15) (s toçnost\g do znaka).
Posledovatel\no yspol\zuq ravenstva (15) pry j = k – 1, … , 1 y uçyt¥vaq
ravenstvo (14), poluçaem ravenstvo
∆
n
f
k
= () aaj
nn
j
k
jj
1
1
1 …−
=
− ∏
(s toçnost\g do znaka), sovpadagwee s ravenstvom (13).
Teorema dokazana.
Yzvestnaq teorema Polya [2] utverΩdaet, çto esly K — kompakt kompleks-
noj ploskosty y f — funkcyq, holomorfnaq v toçke ξ = ∞ y dopuskagwaq
meromorfnoe prodolΩenye v C\K, to
lim
/
n
n
fn
→∞
∆
12
≤ cap() K,(18)
hde ∆n
f — opredelenn¥e v¥ße hankelev¥ opredelytely funkcyy f() ξ =
= fp
p
p
ξ−
=
∞ ∑0
, cap() K — (loharyfmyçeskaq) emkost\ kompakta K . Poπtomu
kak sledstvye dokazannoj teorem¥ y teorem¥ Polya poluçaem dva sledugwyx
utverΩdenyq.
Sledstvye 1. Pust\ P-droby (1), hde ak∈C\{}0, bk() ξ — mnohoçlen¥
s edynyçn¥m starßym koπffycyentom y stepenqmy βk takymy, çto βk−1 +
+ βk > 0, k = 1, 2, … , β00 =, sootvetstvuet neformal\n¥j stepennoj rqd,
sxodqwyjsq v okrestnosty toçky ξ = ∞ k funkcyy, dopuskagwej meromorf-
noe prodolΩenye v nekotorug oblast\ G ! ∞ . Tohda
cap(\) CG ≥ lim
/
k
j
nn
j
k
n
akj
k
→∞
−
=
− ∏1
2
1
1
≥ lim
/()
k
k
nn
aaakk
→∞
+ …−
12
11,(19)
hde nk = ββ 1+…+k.
Dejstvytel\no, pervoe neravenstvo v (19) sleduet yz (18) y (13). Çtob¥
ubedyt\sq v spravedlyvosty vtoroho neravenstva v (19), poloΩym A =
= lim
/()
kk
nn
aaakk
→∞
+ …−
12
11 Tohda dlq lgboho ε>0 pry vsex jj ≥0 v¥-
polnqetsq neravenstvo
aaj
nn jj
1
1 …
−− ≥ () A
nn jj −−− ε
2
1
2
.
Sledovatel\no,
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
320V. Y. BUSLAEV
aj
nn
j
k
kj −
=
− ∏1
1
= () aaj
nn
j
k
jj
1
1
1 …−
=
− ∏ ≥
≥ ()()
()
aaA j
nn
j
j
nn
jjjj jj
k
1
1
1
1
02
1
2
0 …− −
=
−−
−− = ∏ε
∑∑
≥ CAnk () −ε
2
,
hde C ne zavysyt ot nk. V sylu proyzvol\nosty çysla ε otsgda sleduet, çto
A ≤ lim
/
k
j
nn
j
k
n
akj
k
→∞
−
=
− ∏1
2
1
1
≤ lim
/
k
j
nn
j
k
n
akj
k
→∞
−
=
− ∏1
2
1
1
.
Sledstvye 1 dokazano.
Sledstvye 2. Pust\ P- droby (1), hde ak∈C\{}0, bk() ξ — mnohoçlen¥
s edynyçn¥m starßym koπffycyentom y stepenqmy βk takymy, çto βk−1 +
+ βk > 0, k = 1, 2, … , β00 =, sootvetstvuet neformal\n¥j stepennoj rqd,
sxodqwyjsq v okrestnosty toçky ξ = ∞ k funkcyy f, dopuskagwej me-
romorfnoe prodolΩenye v nekotorug oblast\ G ! ∞ , hranycej kotoroj qv-
lqetsq kryvaq J takaq, çto
cap() J = lim
/()
k
k
nn
aaakk
→∞
+ …−
12
11.(20)
Tohda funkcyq f ne moΩet b¥t\ meromorfnoj funkcyej ny v kakoj oblasty
G∗ = Gzz ∪−< {} 0ε, hde zJ 0∈, ε>0.
Dejstvytel\no, zametym, çto ymeet mesto strohoe neravenstvo
cap(\) CG∗ < cap()J.
Poπtomu, predpolahaq, çto funkcyq f meromorfna v oblasty G∗, yspol\zuq
neravenstvo (19), v kotorom kompakt C\G zamenqetsq kompaktom C\G∗, y
uçyt¥vaq ravenstvo (20), poluçaem protyvoreçye
cap()J > cap(\) CG∗ ≥ lim
/()
k
k
nn
aaakk
→∞
+ …−
12
11 = cap()J,
çto y zaverßaet dokazatel\stvo sledstvyq 2.
Esly kryvaq J qvlqetsq zamknutoj Ωordanovoj kryvoj, to v πtom sluçae
sledstvye 2 moΩno sformulyrovat\ sledugwym obrazom: vse toçky kryvoj J
qvlqgtsq osob¥my toçkamy meromorfnoj funkcyy f (a oblast\ G — este-
stvennoj oblast\g suwestvovanyq πtoj funkcyy).
V sledugwem punkte budet dokazano, çto prymenytel\no k P- drobqm, πkvy-
valentn¥m C-drobqm, sledstvye 2 vleçet za soboj teoremu Honçara [3] o polo-
Ωytel\nom otvete na hypotezu Lejtona dlq neub¥vagwej posledovatel\nosty
pokazatelej C-droby.
2. Druhoe dokazatel\stvo teorem¥ Honçara o hypoteze Lejtona. V mo-
nohrafyy Uolla [4] otmeçeno, çto yz rezul\tatov RamanudΩana sleduet, çto
funkcyq, zadannaq neprer¥vnoj drob\g RamanudΩana
1
1
1
2
+
+
+…
z
z
,
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
O HANKELEVÁX OPREDELYTELQX FUNKCYJ, ZADANNÁX … 321
meromorfna v kruhe z<1 y ne ymeet meromorfnoho prodolΩenyq za prede-
l¥ πtoho kruha.
V 1940 h. Lejton v¥skazal hypotezu, çto analohyçnoe utverΩdenye spraved-
lyvo dlq funkcyj, zadann¥x neprer¥vn¥my C-drobqmy (5) takymy, çto
αk∈N, lim
k
k →∞
α = ∞ , ak∈C\{}0, lim
/
k
k ak
→∞
1α
= 1.(21)
Ravnomernaq sxodymost\ C-droby (5) s naloΩenn¥my na ee parametr¥ uslo-
vyqmy (21) v sferyçeskoj metryke vnutry (na kompaktn¥x podmnoΩestvax) kru-
ha z<1 sleduet, naprymer, yz yzvestnoho kryteryq Vorpyckoho [5] sxody-
mosty neprer¥vn¥x drobej.
Kryteryj Vorpyckoho. Neprer¥vnaq drob\
a
a
a
1
2
3
1
1
1
+
+
+…
sxodytsq, esly
an≤14/ pry vsex dostatoçno bol\ßyx n .
Takym obrazom, osnovnoe soderΩanye hypotez¥ Lejtona sosredotoçeno v ut-
verΩdenyy o nevozmoΩnosty meromorfnoho prodolΩenyq funkcyy, zadannoj
C-drob\g (5) s uslovyqmy (21), za predel¥ kruha z<1.
Dlq neub¥vagwej posledovatel\nosty pokazatelej αα 12 ,,… hypoteza
Lejtona dokazana A. Honçarom [3].
Teorema (Honçar). Kruh z<1 qvlqetsq estestvennoj oblast\g suwe-
stvovanyq meromorfnoj funkcyy, zadannoj C-drob\g (5) s uslovyqmy (21) y
ααααα kkkk
k −+−+…+− −−−
−
123
1
1 1 () > 0, k = 1, 2, … .(22)
Oçevydno, çto lgbaq neub¥vagwaq posledovatel\nost\ pokazatelej v sovo-
kupnosty s ny na çto ne vlyqgwym predpoloΩenyem αα 21 > udovletvorqet
uslovyg (22). Poπtomu teorema Honçara daet poloΩytel\n¥j otvet na hypotezu
Lejtona dlq neub¥vagwej posledovatel\nosty pokazatelej αα 12 ,,… .
Ranee Skott y Uoll [6] dokazaly hypotezu Lejtona dlq ves\ma specyal\noho
sluçaq αk
k m= y aa k=, k = 1, 2, … , hde lybo a∈R\0, m — neçetnoe
celoe, bol\ßee yly ravnoe 3, lybo a<0, m — celoe, bol\ßee yly ravnoe 2.
Tron [7] dokazal hypotezu Lejtona dlq neub¥vagwej posledovatel\nosty
pokazatelej αα 12 ,,… pry syl\nom dopolnytel\nom predpoloΩenyy suwest-
vovanyq posledovatel\nosty {} µk natural\n¥x çysel takoj, çto limkk →∞µ =
= ∞ y µk delyt αn pry vsex nnk ≥().
Zametym, çto teorema Honçara qvlqetsq çastn¥m sluçaem sformulyrovan-
noho v pred¥duwem punkte sledstvyq 2 teorem¥, pryçem strohye neravenst-
va (22) v teoreme Honçara moΩno zamenyt\ nestrohymy neravenstvamy (6).
Dejstvytel\no, kak otmeçalos\ v pervom punkte, C-drob\ (5) s pokazatelqmy,
udovletvorqgwymy uslovyg (6), πkvyvalentna P- droby (9), hde βk∈+ Z y
ββ kk −+1 = αk > 0, k = 1, 2, … .
Poskol\ku P- drob\ (9) πkvyvalentna C-droby (5), k kotoroj moΩno pryme-
nyt\ v sylu uslovyj (21) kryteryj Vorpyckoho, P- drob\ (9) sxodytsq ravnomer-
no v sferyçeskoj metryke na kompaktax vne edynyçnoho kruha k meromorfnoj
funkcyy.
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
322V. Y. BUSLAEV
Tak kak emkost\ okruΩnosty Jz == {}1 ravna 1 (sm., naprymer, [8]), to
uslovye lim
/
kk ak
→∞
1α
= 1 (sm. (21)) vleçet za soboj ravenstvo
cap()J = 1 = lim
/
k
k ak
→∞
1α
= lim
/()
k
k aak
→∞
+…+ …1
11 αα
.
Uçyt¥vaq, çto
nn kk −+1 = ()() ββββ 111 +…+++…+ −kk = αα 1+…+k,(23)
poslednee ravenstvo moΩno zapysat\ v vyde ravenstva
cap()J = lim
/()
k
k
nn
aakk
→∞
+ …−
1
11,
kotoroe vleçet za soboj ravenstvo (20).
Takym obrazom, teorema Honçara qvlqetsq çastn¥m sluçaem sledstvyq 2
dokazannoj teorem¥.
3. Ocenka sverxu radyusa kruha meromorfnosty funkcyy, zadannoj C-
drob\g. Pust\ F — funkcyq, holomorfnaq v toçke z = 0. Oboznaçym çerez
RF() radyus kruha meromorfnosty funkcyy F, t. e. maksymal\noho kruha s
centrom v toçke z = 0, v kotor¥j funkcyq F moΩet b¥t\ meromorfno pro-
dolΩena.
V 1967 h. Tron y Kallas [9] poluçyly ocenku sverxu radyusa kruha mero-
morfnosty funkcyy, zadannoj pravyl\noj C-drob\g (10).
Teorema (Tron, Kallas). Pust\ funkcyq F zadaetsq pravyl\noj C- dro-
b\g (10) s koπffycyentamy αα 12 ,,… takymy, çto suwestvuet otlyçn¥j
ot nulq predel limkk a →∞. Tohda
RF() ≤ 2
1
lim
k
k a
→∞
− ().(24)
∏ta teorema qvlqetsq sledstvyem yx bolee obwej teorem¥.
Teorema (Tron, Kallas). Pust\ funkcyq F zadaetsq pravyl\noj C- dro-
b\g (10) s ohranyçenn¥my koπffycyentamy αα 12 ,,…. Tohda
RF() ≤ inf
m
q
mq >
+
02
1
, hde q = lim
/
µ
ν
ν
µ
µ
ν
→∞=
≤
+
∏
a
m
am
1
21
12
.
A. Honçar pokazal (bez posledugwej publykacyy), çto ocenku (24) moΩno
uluçßyt\ v dva raza, a ymenno, v predpoloΩenyqx pervoj yz teorem Trona –
Kallasa ymeet mesto neravenstvo
RF() ≤ lim
k
k a
→∞
− ()1
.(25)
Kak sledstvye dokazannoj v pervom punkte teorem¥ spravedlyvo sledugwee
utverΩdenye.
Sledstvye 3. Pust\ funkcyq f() ξ zadaetsq P- drob\g (1) s koπffycy-
entamy ak∈C\{}0 y mnohoçlenamy bk() ξ s edynyçn¥m starßym koπffy-
cyentom y stepenqmy βk takymy, çto ββ kk −+> 10, k = 1, 2, … , β0 = 0, y
pust\ Fzfz ()() =−1. Tohda
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
O HANKELEVÁX OPREDELYTELQX FUNKCYJ, ZADANNÁX … 323
RF() ≤ lim
/()
k
k
nn
aakk
→∞
+
−
…
−
1
1
1
1,(26)
hde nk = ββ 1+…+k.
Dejstvytel\no, funkcyq f meromorfna v oblasty G = ξ> {} − RF 1().
Uçyt¥vaq, çto emkost\ kruha ravna eho radyusu, yz neravenstva (19) poluçaem
neravenstvo
RF() = cap(\) CG−1 ≤ lim
/()
k
k
nn
aakk
→∞
+
−
…
−
1
1
1
1,
sovpadagwee s neravenstvom (26).
Poskol\ku pravyl\naq C-drob\ (10) πkvyvalentna P- droby (11), dlq koto-
roj β21 k− = 1, β2k = 0, nnk kk −+= 1, k = 1, 2, … , yz neravenstva (26) polu-
çaem sledugwug ocenku radyusa meromorfnosty funkcyy F, zadannoj pra-
vyl\noj C-drob\g (10):
RF() ≤ lim
/
k
k
k
aa
→∞
−
…
1
1
1
,(27)
dagwug, v çastnosty, ocenku Honçara (25).
Zametym, çto ocenka (27) qvlqetsq toçnoj. Dejstvytel\no, v rabote avtora
[10] pokazano, çto pry vsex qi =exp() 2πτ, hde τ — vewestvennoe yrracyonal\-
noe çyslo, neprer¥vnaq drob\ RodΩersa – RamanudΩana
1
1
1
2
+
+
+
qz
qz
…
sxodytsq ravnomerno v sferyçeskoj metryke k meromorfnoj funkcyy Fz q()
na kompaktax, leΩawyx v edynyçnom kruhe z< {}1. Poπtomu
RFq () ≥ 1 = lim
/
k
kk
qq
→∞
−
…
111
= lim
/
k
k
k
aa
→∞
−
…
1
1
1
.
Sledovatel\no, ocenku (27) uluçßyt\ nel\zq.
4. Sxodymost\ predel\no peryodyçeskyx P - drobej. Ewe odno sledstvye
teorem¥ svqzano s yzvestnoj teoremoj Van Fleka [11].
Teorema (Van Flek). Pust\ koπffycyent¥ pravyl\noj C-droby (10) yme-
gt predel limkk a →∞ = a ≠ 0. Tohda C-drob\ (10) sxodytsq ravnomerno v
sferyçeskoj metryke k merorfnoj funkcyy F na kompaktax, leΩawyx v ob-
lasty C\J, hde J = ztat =−≥ {} /, 41.
A. Honçar dopolnyl (v ustnom vyde) teoremu Van Fleka sledugwym vaΩn¥m
zameçanyem, pokaz¥vagwym, çto predel\naq funkcyq ne moΩet ymet\ mero-
morfnoho prodolΩenyq ny çerez kakoj ynterval razreza J.
Dopolnenye Honçara k teoreme Van Fleka. V predpoloΩenyqx y obozna-
çenyqx teorem¥ Van Fleka funkcyq F ne moΩet b¥t\ meromorfnoj funkcy-
ej ny v kakoj oblasty () \ CJzz ∪−< {} 0ε, hde zJ 0∈, ε>0.
V rabote [12] avtor rasprostranyl teoremu Van Fleka y dopolnenye Honçara
k nej na sluçaj pravyl\n¥x C-drobej s predel\no peryodyçeskymy koπffycy-
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
324V. Y. BUSLAEV
entamy. V πtom punkte teorema Van Fleka y dopolnenye Honçara k nej raspro-
stranqgtsq na sluçaj predel\no peryodyçeskyx P- drobej. A ymenno, ymeet
mesto sledugwee utverΩdenye.
Sledstvye 4. Pust\ m∈N y P-drob\ (1), hde ak∈C\{}0, bk() ξ —
mnohoçlen¥ s edynyçn¥m starßym koπffycyentom y stepenqmy βk takymy,
çto ββ kk −+≥ 11, k = 1, 2, … , β00 =, ymeet peryodyçeskye predel¥
lim
k
kml a
→∞+ = al
∗ ≠ 0, lim()
k
kml b
→∞+ξ = bl
∗() ξ, l = 1, … , m .(28)
Tohda P-drob\ (1) ravnomerno sxodytsq v sferyçeskoj metryke k meromorf-
noj funkcyy f na kompaktax, leΩawyx v oblasty G = C\() JJ ∪∗, hde J∗ —
nekotoroe koneçnoe mnoΩestvo,
J = ξξ ∈∈−…
{} ∗∗ C:(),() Iaa m
m
2
1 041,(29)
I() ξ = Tr
0
1
0
1
1
1
a
b
a
b
m
m
∗
∗
∗
∗
×…×
()() ξξ
.
Pry πtom
cap()J = aam
bbm
1
121 ∗∗+…+
…
∗∗ /(degdeg)
= lim
/
n
n
fn
→∞
∆
12
,(30)
funkcyq f dopuskaet meromorfnoe prodolΩenye v toçky mnoΩestva J∗ y ne
moΩet b¥t\ meromorfnoj funkcyej ny v kakoj oblasty G∗ = () \ CJ ∪
∪ ξξε −< {} 0, ξ0∈J, ε>0.
Dejstvytel\no, sxodymost\ P- droby (1) vne mnoΩestva JJ ∪∗ y meromorf-
noe prodolΩenye funkcyy f v toçky koneçnoho mnoΩestva J∗ (kotoroe moΩ-
no opredelyt\ qvn¥m obrazom) dokazan¥ v rabote avtora [12].
Dlq poluçenyq utverΩdenyq o nevozmoΩnosty funkcyy f b¥t\ meromorf-
noj funkcyej v okrestnosty lgboj toçky ξ0∈J zametym, çto, yspol\zuq re-
kurrentn¥e sootnoßenyq (2), prymenenn¥e k çyslytelqm Pk
∗() ξ y znamenate-
lqm Qk
∗() ξ, k = 1, 2, … , k-j podxodqwej droby peryodyçeskoj P- droby
a
b
a
b
a
b
a
b
m
m
1
1
2
2
1
1
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
+
+
+
+
()
()
()
()
ξ
ξ
ξ
ξ
…
…
,(31)
ynduktyvn¥m rassuΩdenyem moΩno pokazat\, çto
0
1
0
1
1
1
a
b
a
b
m
m
∗
∗
∗
∗
×…×
()() ξξ
=
PP
QQ
mm
mm
−
∗∗
−
∗∗
1
1
()()
()()
ξξ
ξξ
,
degQm
∗ = degdeg bbm 1
∗∗ +…+, degPm−
∗
1 ≤ degdeg bbm 21
∗
−
∗ +…+.
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
O HANKELEVÁX OPREDELYTELQX FUNKCYJ, ZADANNÁX … 325
Poskol\ku
degdeg bbm 21
∗
−
∗ +…+ < degdeg bbm 1
∗∗ +…+,
otsgda ymeem neravenstvo degPm−
∗
1 < degQm
∗ y ravenstvo
degI = deg() PQ mm −
∗∗ +1 = degQm
∗ = degdeg bbm 1
∗∗ +…+.
Yz opredelenyq (29) mnoΩestva J y yzvestn¥x svojstv emkosty mnoΩestv
(sm., naprymer, [8]) sleduet, çto
cap() J = cap0411
12
,()
/deg
−… () ∗∗ m
m
I
aa = aam
bbm
1
121 ∗∗+…+
…
∗∗ /(degdeg)
.
Takym obrazom, pervoe yz ravenstv (30) dokazano. S uçetom ravenstva (23)
otsgda v sylu predel\noj peryodyçnosty P- droby (1) (sm. ravenstva (28)) polu-
çaem takΩe y ravenstvo
cap() J = lim/()
k
k
nn aakk
→∞
+ …−
1
11.(32)
Sravnyvaq poluçennoe ravenstvo s ravenstvom (20), sohlasno sledstvyg 2 po-
luçaem, çto funkcyq f ne moΩet b¥t\ meromorfnoj funkcyej ny v kakoj
oblasty, ukazannoj v sledstvyy 4.
RassuΩdenyq, yspol\zovann¥e pry dokazatel\stve neravenstva (19), pokaz¥-
vagt, çto
lim/()
k
k
nn aakk
→∞
+ …−
1
11 = lim
/
kj
nn
j
kn
akj
k
→∞
−
=
− ∏1
2
1
1
.
Poπtomu yz ravenstv (32), (13) y (18) ymeem cepoçku neravenstv
cap() J = lim
/
kj
nn
j
kn
akj
k
→∞
−
=
− ∏1
2
1
1
= lim
/
kn
fn
k
k
→∞
∆
12
≤ lim
/
n
n
fn
→∞
∆
12
≤ cap() J.
Tak kak levaq y pravaq çasty v πtoj cepoçke neravenstv sovpadagt, vse neraven-
stva v cepoçke moΩno zamenyt\ na toçn¥e ravenstva. Sledovatel\no, cap() J =
= lim
/
nn
fn
→∞∆
12
. Takym obrazom, ravenstva (30) dokazan¥.
Zameçanye 1. Oboznaçym çerez f∗ funkcyg, k kotoroj sxodytsq peryo-
dyçeskaq P- drob\ (31). Lehko vydet\, çto funkcyq f∗() ξ udovletvorqet
kvadratnomu uravnenyg
f∗() ξ =
a
b
a
b
a
bf
m
m
1
1
2
2
∗
∗
∗
∗
∗
∗∗
+
+
+
()
()
()()
ξ
ξ
ξξ
…
s polynomyal\n¥my koπffycyentamy. Po sledstvyg 4, prymenennomu k pe-
ryodyçeskoj P- droby (31), hyperπllyptyçeskaq funkcyq f∗ qvlqetsq odno-
znaçnoj meromorfnoj funkcyej v oblasty C\J. Kak y v rabote H. Ítalq
[13], oboznaçym çerez $J kakoj-lybo razrez kompleksnoj ploskosty, obladag-
wyj πtym Ωe svojstvom: funkcyq f∗ qvlqetsq odnoznaçnoj meromorfnoj
funkcyej v oblasty C\$J. Sohlasno teoreme Polya
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
326V. Y. BUSLAEV
cap()$J ≥ lim
/
n
n
fn
→∞
∆
12
,
a sohlasno ravenstvu (30)
cap() J = lim
/
n
n
fn
→∞
∆
12
.
Poπtomu razrez J, opredelenn¥j ravenstvom (29), moΩno oxarakteryzovat\ sle-
dugwym obrazom. Razrez J — πto razrez mynymal\noj emkosty sredy vsex
razrezov kompleksnoj ploskosty, prevrawagwyx hyperπllyptyçeskug funkcyg
f∗ v odnoznaçnug meromorfnug funkcyg.
Zameçanye 2. V sylu πkvyvalentnosty P- droby (9) y C-droby (7) utverΩ-
denye, analohyçnoe sledstvyg 4, moΩno sformulyrovat\ dlq predel\no pe-
ryodyçeskyx C-drobej (5) s pokazatelqmy, udovletvorqgwymy uslovyg (6).
1.DΩouns U., Tron V. Neprer¥vn¥e droby. – M.: Myr, 1985.
2.Polya G. Über gewisse notwendige Determinantkriterien für die Forsetzbarkeit einer Potenzreihe //
Math. Ann. – 1928. – 99. – S. 687 – 706.
3.Honçar A. A. Ob osob¥x toçkax meromorfn¥x funkcyj, zadann¥x svoym razloΩenyem v C-
drob\ // Mat. sb. – 2006. – 197, # 10. – S. 3 – 14.
4.Wall H. S. Analytic theory of continued fractions. – New York: Van Nostrand, 1948.
5.Worpitsky J. Untersuchungen über die Entwickelung der monodromen und monogenen Funktionen
durch Kettenbruche // Friedrichs–Gymnasium rund Realschule Jahresbericht. – Berlin, 1865. –
S. 3 – 39.
6.Scott W. T., Wall H. S. Continued fraction expansions for arbitrary power series // Ann. Math. –
1940. – 41, # 2. – P. 328 – 349.
7.Thron W. J. Twin convergence regions for continued fractions bbn 01 +K(,), II // Amer. J. Math.
– 1949. – 71. – P. 112 – 120.
8.Holuzyn H. M. Heometryçeskaq teoryq funkcyj kompleksnoho peremennoho. – M.: Nauka,
1966.
9.Callas N. P., Thron W. J. Singularities of meromorphic functions represented by regular C-fracti-
ons // Kgl. norske vid. selsk. skr. (Trondheim). – 1967. – # 6. – P. 11.
10.Buslaev V. Y. O sxodymosty neprer¥vnoj droby RodΩersa – RamanudΩana // Mat. sb. –
2003. – 194, # 6. – S. 43 – 66.
11.Van Vleck E. V. On the convergence of algebraic continued functions whose coefficients have
limiting values // Trans. Amer. Math. Soc. – 1904. – 5, # 5. – P. 253 – 262.
12.Buslaev V. Y. O teoreme Van Fleka dlq pravyl\n¥x C-drobej s predel\no peryodyçesky-
my koπffycyentamy // Yzv. RAN. Ser. mat. – 2001. – 65, # 4. – S. 35 – 48.
13.Stahl H. Orthogonal polynomials with complex valued weight function. I, II // Constr. Approxim.
– 1986. – 2. – P. 225 – 251.
Poluçeno 28.12.09
ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2010, t. 62, # 3
|