Г. Худайберганов, А. М. Кытманов, Б. А. Шаимкулов
КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ В МАТРИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ
Монография
Красноярск, Ташкент
2011
УДК 517.55
ББК 22.161
Х98
Рецензенты: д-р физ.-мат. наук, проф. <...> А.К. Варисов
Х98
Худайберганов, Г.
Комплексный анализ в матричных областях / Г. Худайберганов, <...> Голоморфные функции и области голоморфности в
ԧ ሾ݉ ൈ ݉ሿ. <...> Многомерные граничные теоремы Морера в поликруге и шаре45 <...> Условия существования аналитического продолжения функций в
классических областях…………………………………………………56 <...> Многомерные граничные теоремы Морера для неограниченной
реализации поликруга и шара…………………………………………70 <...> Граничная теорема Морера для неограниченной
реализации поликруга…………………………………... <...> ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ФОРМУЛЫ
КАРЛЕМАНА В МАТРИЧНЫХ
ОБЛАСТЯХ………….. <...> МНОГОМЕРНЫЕ ГРАНИЧНЫЕ ТЕОРЕМЫ МОРЕРА В
НЕОГРАНИЧЕННЫХ МАТРИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ…………………135
§ 9. <...> Теорема Морера в неограниченной реализации матричного
шара………………………. <...> Критерии существования голоморфного продолжения непрерывной функции, заданной на части границы области в ԧ ……..... <...> О возможности голоморфного продолжения в матричную
область функций, заданных на куске ее границы Шилова ……. <...> Об условиях голоморфной продолжимости в трубчатую
область функций, заданных на остове трубчатой области ……. <...> Реализация трубы будущего в виде матричного
единичного круга……………………………………………….. <...> В монографии рассмотрены различные матричные области – матричный круг, матричный поликруг, матричная верхняя полуплоскость, классические области Картана, области Зигеля второго
рода, матричные области Рейнхарта. <...> В такого вида областях получены многомерные граничные теоремы Морера и теоремы о функциях с одномерным свойством голоморфного
продолжения. <...> Доказаны критерии существования голоморфного продолжения функций,
непрерывных на части остова матричных областей различного вида – классических областей первого типа, шара Ли, трубчатых <...>
Комплексный_анализ_в_матричных_областях_монография.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Министерство высшего и среднего специального
образования Республики Узбекистан
Сибирский федеральный университет
Национальный университет Узбекистана
имени Мирзо Улугбека
Г. Худайберганов, А. М. Кытманов, Б. А. Шаимкулов
КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ В МАТРИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ
Монография
Красноярск, Ташкент
2011
Стр.1
УДК 517.55
ББК 22.161
Х98
Рецензенты: д-р физ.-мат. наук, проф. Л.А. Айзенберг
д-р физ.-мат. наук, проф. А.К. Варисов
Х98 Худайберганов, Г.
Комплексный анализ в матричных областях / Г. Худайберганов,
А.М. Кытманов, Б.А. Шаимкулов. – Красноярск: Сибирский
федеральный ун-т, 2011. – 290 с.
ISBN 978-5-7638-2199-4
Монография посвящена комплексному анализу в матричных областях многомерного
комплексного пространства. В ней рассмотрены интегральные представления для
голоморфных функций и их различные приложения к вопросам голоморфного продолжения,
построению локального вычета и др.
Предназначена для студентов, аспирантов и специалистов по многомерному
комплексному анализу.
УДК 517.55
ББК 22.161
ISBN 978-5-7638-2199-4
© Сибирский
федеральный
университет, 2011
© Национальный
университет
Узбекистана имени
Мирзо Улугбека,
2011
Стр.2
Оглавление
Предисловие……….…………………………………………………...8
ГЛАВА 1. СТЕПЕННЫЕ РЯДЫ И ГОЛОМОРФНЫЕ ФУНКЦИИ ОТ
НЕСКОЛЬКИХ МАТРИЦ .………………………………………………….9
§ 1. Некоторые матричные области в пространстве ……..9
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
Матричный единичный круг…………..…………………..9
Матричная верхняя полуплоскость………..……………11
Матричный единичный поликруг…………………..…...11
Матричный шар…………….……………………….……12
Матричная область Зигеля второго рода…….…….........13
Матричная область Рейнхарта.…………………………..13
§ 2. Степенные ряды от матриц…………………………………….….16
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
Матричная норма …………………………….……..........16
Степенные ряды в ……………….....………….17
Формула Коши-Адамара…………………………………22
Области сходимости степенных рядов………….………23
Степенные ряды в .……….………………….24
Критерий (абсолютной) сходимости……………………25
Логарифмически выпуклая оболочка области в
........………...………………………………………….27
2.8.
Теорема Гартогса………………….……………………..29
§ 3. Голоморфные функции и области голоморфности в
.……………………………………………………………...30
3.1. Определения………………………………………………30
3.2.
Связь между голоморфными функциями от nm2
переменных и голоморфными функциями от нескольких
матриц …………………………………………………………….33
3.3. Области сходимости – области голоморфности…..........35
3
Стр.3
3.4.
3.5.
Кратная интегральная формула Бохнера-Хуа Локена ....36
Доказательство основного результата главы 1…………40
Примечания к главе 1……………..…………….……..……………….44
ГЛАВА 2. МНОГОМЕРНЫЕ ГРАНИЧНЫЕ ТЕОРЕМЫ МОРЕРА...45
§ 4. Многомерные граничные теоремы Морера в поликруге и шаре45
4.1.
4.2.
4.3.
Известные результаты…….………………………..........45
Граничная теорема Морера для поликруга…….………48
Граничная теорема Морера для шара………….……….52
§ 5. Условия существования аналитического продолжения функций в
классических областях…………………………………………………56
5.1.
5.2.
5.3.
Классические области…………………………….……...56
Условия существования продолжения………….………59
Граничные теоремы Морера для классических
областей.…………………………………………………………...66
§ 6. Многомерные граничные теоремы Морера для неограниченной
реализации поликруга и шара…………………………………………70
6.1.
Граничная теорема Морера для неограниченной
реализации поликруга…………………………………...………70
6.2.
Граничная теорема Морера для неограниченной
реализации шара………………………………………..................77
Примечания к главе 2…………..………………………………………91
ГЛАВА 3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ФОРМУЛЫ
КАРЛЕМАНА В МАТРИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ…………..……………92
§ 7. Интегральные представления……………………..………………92
7.1. Автоморфизмы матричного шара……….…….…………93
7.2.
Интегральная формула Бергмана для матричного
шара...…………………………………………………………….102
7.3. Ядра Коши-Сеге и Пуассона для матричного шара.….105
§ 8. Формулы Карлемана……………..………………………………115
4
Стр.4
8.1. Формула Карлемана для функций от матриц…...……..115
8.2. Формулы Карлемана в классических областях….….…117
8.3. Формула Карлемана в матричном шаре.……….……...123
8.4.
Граничная теорема Морера для матричного шара.…...128
Примечания к главе 3…………………………………………………134
ГЛАВА 4. МНОГОМЕРНЫЕ ГРАНИЧНЫЕ ТЕОРЕМЫ МОРЕРА В
НЕОГРАНИЧЕННЫХ МАТРИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ…………………135
§ 9. Граничная теорема Морера для матричной верхней
полуплоскости…………………..……………………………………135
§10. Теорема Морера в неограниченной реализации матричного
шара……………………….…….………………...............144
10.1. О неограниченной реализации матричного шара…….144
10.2. Об интегральных представлениях в области
Зигеля D...………………………………………………………150
10.3. Граничная теорема Морера для области Зигеля D…...154
Примечания к главе 4…………………………………………………164
ГЛАВА 5. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ В ЗАДАЧАХ
ГОЛОМОРФНОГО ПРОДОЛЖЕНИЯ…………………………………165
§ 11. Критерии существования голоморфного продолжения непрерывной
функции, заданной на части границы области в …….....165
§ 12. О возможности голоморфного продолжения в матричную
область функций, заданных на куске ее границы Шилова …….….172
§ 13. О возможности голоморфного продолжения в шар Ли функций,
заданных на части сферы Ли……………….………………………...181
§ 14. Об условиях голоморфной продолжимости в трубчатую
область функций, заданных на остове трубчатой области …….…..192
§ 15. Интерполяционные последовательности в классических
областях……….……………………………………………………….198
Примечания к главе 5…………………….……….…………………..215
5
Стр.5
ГЛАВА 6. ТЕОРИЯ ЛОКАЛЬНОГО ВЫЧЕТА ДЛЯ
ГОЛОМОРФНЫХ ФУНКЦИЙ ОТ МАТРИЦ…………………….….. 216
§ 16. Интегральные представления локального вычета для
голоморфных функций от матриц…………………………………...217
§ 17. Свойства локального вычета…….……………………………223
§ 18. Представление локального вычета через след и
распространение формулы Бишопа на функции от матриц………..227
§ 19. Формула Вейля и принцип Руше …….….........…..233
§ 20. Обобщенная интегральная реализация локального вычета ....238
20.1. Общий рецепт интегральной реализации локального
вычета Гротендика……………....………...…………….............240
20.2. Примеры и преобразование локального вычета
Гротендика при композициях отображений…..……….………242
Примечания к главе 6……………….………………………...………246
ГЛАВА 7. РАСШИРЕННЫЕ МАТРИЧНЫЕ ТРУБА И КРУГ.…..…247
§ 21. Труба будущего……….………………………………..……….247
21.1. Определения………….…………..………..…….………247
21.2. Касательное пространство. Форма Леви…………...….248
21.3. Групповая структура. Автоморфизмы ….………...…...250
§ 22. Труба будущего как классическая область………..…………..251
22.1. Реализация трубы будущего в виде матричного
единичного круга………………………………………………..251
22.2. Геометрия матричного единичного круга….…..……...252
22.3. Реализация трубы будущего в виде шара Ли …………255
§ 23. Расширенный матричный круг. Определения и гипотезы.… 258
§ 24. Критерий голоморфной выпуклости для областей в ,
инвариантных относительно действия компактных групп Ли….....260
24.1. Факторы относительно действия групп………...……..260
24.2. Теорема Гильберта…….………………………………...263
6
Стр.6
24.3. Орбитальная выпуклость……..………………………....264
24.4. Эквивариантная теорема продолжения……..................264
24.5. Критерий голоморфной выпуклости……..………….…265
§ 25. Доказательство гипотезы о расширенном матричном круге...266
25.1. Насыщенные орбитально псевдовыпуклые области …267
25.2. Орбитально выпуклые области………………..………..268
25.3. Расширенный матричный круг является орбитально
выпуклым……………………………………………………...…269
25.4. Расширенный матричный круг является
насыщенным…………………………………………………..…269
25.5. Основной результат……….……….………....................270
§ 26. Гипотеза о расширенной матричной трубе……..............…….270
26.1. Частные случаи………………...…………………...........271
26.2. Матричная формулировка гипотезы о расширенной трубе
будущего…………………………………………………………272
26.3. Схема доказательства гипотезы о расширенной
матричной полуплоскости………………………………………274
Примечания к главе 7……………………………………..…………..277
Список литературы………………………….………………………..278
7
Стр.7
ПРЕДИСЛОВИЕ
Данная монография посвящена комплексному анализу в матричных
областях пространства . В ней изложены результаты, полученные в
течение последних 30 лет в Красноярском государственном университете
(ныне Сибирский федеральный университет), Национальном университете
Узбекистана (кроме главы 7). В монографии рассмотрены различные матричные
области – матричный круг, матричный поликруг, матричная верхняя
полуплоскость, классические области Картана, области Зигеля второго
рода, матричные области Рейнхарта.
В такого вида областях получены многомерные граничные теоремы
Морера и теоремы о функциях с одномерным свойством голоморфного
продолжения. Построены формулы Карлемана, восстанавливающие значения
голоморфной функции в области по ее значениям на части границы.
Доказаны критерии существования голоморфного продолжения функций,
непрерывных на части остова матричных областей различного вида – классических
областей первого типа, шара Ли, трубчатых областей. Построена
теория локального вычета для голоморфных функций от матриц. Рассмотрены
известные гипотезы о расширенном матричном круге и о расширенной
трубе будущего.
Нумерация параграфов сквозная. Нумерация теорем, лемм, предложений
и формул – двойная и состоит из номера параграфа и номера теоремы,
леммы, предложения или формулы. Конец доказательства отмечается
знаком □.
8
Стр.8