复分析作业 - Eufisky - The lost book
两个奇怪的积分

复分析作业

Eufisky posted @ 2017年3月15日 04:22 in 复分析 with tags 复分析 , 1302 阅读

1.设$\displaystyle f_n\in O(D),f_n\rightrightarrows f$, $\displaystyle S_n=\cup_{k\geq n}f_k(D)$,令$\displaystyle S=\cap_{n=1}^\infty S_n$.问$S$的内部$\mathring{S}$和$f(D)$有什么关系?

2.Schwarz引理: $f:\triangle\to \triangle$解析, $f(0)=0$,则$|f'(0)|\leq 1$,并且$|f'(0)|= 1\Leftrightarrow f\in \mathrm{Aut} (\triangle)$.

一般地,固定$z_0\in\triangle$,定义$\mathscr{F}_{z_0}=\{f:\triangle\to \triangle\,\text{解析}|f(z_0)=0\}$,令$\lambda=\sup\{|f'(z_0)|f\in \mathscr{F}_{z_0}\}$.由Cauchy不等式, $\lambda<+\infty$.当然易证$\lambda>0$.取$f_n\in \mathscr{F}_{z_0}$,使得$\lim_{n\to\infty}|f'_n(z_0)|=\lambda$.由Montel定理,不妨设$f_n\rightrightarrows f$,则$f\in \mathscr{F}_{z_0}$且$|f'(z_0)|=\lambda$.

(1)求出$\lambda$;

(2)若$f\in \mathscr{F}_{z_0}$,则$f\in \mathrm{Aut} (\triangle) \Leftrightarrow |f'(z_0)|=\lambda$.

3.设$f_n,g_n\in O(\triangle),n\geq 1$,设$|f_n(z)|\leq 2,|g_n(z)|\leq 2,|f_n(z)g_n(z)|\leq\frac1n,\forall z,\forall n$.设$f_n(0)=0,g_n(0)=1,\forall n$.设$\{z_n\}$是$\triangle$中子列,若满足$f_n(z_n)=1,g_n(z_n)=0,\forall n$,则$\lim\limits_{n\to\infty}|z_n|=1$.

4.对$r\in (0,1)$,记$A_r=\{z\in \mathbb{C}|r<|z|<1\}$

(1)对$\forall r\in (0,1)$,证明$A_r,\triangle^\ast,\mathbb{C}^\ast$不共形等价;

(2)设$r_1,r_2\in (0,1)$,若$A_{r_1}\cong A_{r_2}$,则$r_1=r_2$;

(3)计算$A_r$的自同构群$\mathrm{Aut}(A_r)$.

5.证明$\mathbb{C}^\ast,\triangle^\ast,A_r$同胚.

Let $q>0$ such that $[q[qn]]+1=[q^2n],n=1,2,\cdots$,solve $q$.

球面$S^n$的Levi-Civita联络是$\mathbb{R}^{n+1}$的联络到球面的切空间的投影,也就是$$\nabla_{X}Y(\vec{x})=D_{X}Y(\vec{x})-\langle D_{X}Y(\vec{x}) , \vec{x}\rangle\vec{x},$$其中$D$是欧氏空间的联络,也就是普通的方向导数,设$\gamma$是球面的弧长参数的测地线,于是测地线方程是\begin{align*}0&=D_{\dot{\gamma}}\dot{\gamma}(\gamma)-\langle D_{\dot{\gamma}}\dot{\gamma}(\gamma) , \gamma\rangle\gamma=\ddot{\gamma}-\langle \ddot{\gamma} , \gamma\rangle\gamma\\&=\ddot{\gamma}-(\frac{d}{dt}\langle \dot{\gamma} , \gamma\rangle-\langle\dot{\gamma} , \dot{\gamma}\rangle)\gamma=\ddot{\gamma}-(\frac{d}{dt}0-1)\gamma.\end{align*}

也就是$\ddot{\gamma}=-\gamma$, 容易解得$\gamma(t)=\cos t\cdot\gamma(0)+\sin t\cdot\dot{\gamma}(0)$.

 

一、(30分)设$\displaystyle {S^n}\left( r \right) = \left\{ {x = \left( {{x^1}, \cdots ,{x^{n + 1}}} \right) \in {\mathbb{R}^{n + 1}}\left| {\sum\limits_{A = 1}^{n + 1} {{{\left( {{x^A}} \right)}^2}}  = {r^2},r > 0} \right.} \right\}$是$\mathbb{R}^{n + 1}$的半径为$r$的球面, $g_0=\sum_{A=1}^{n+1}\left(d x^A\right)^2$是$\mathbb{R}^{n + 1}$的标准黎曼度量.令$i:S^n (r)\to \mathbb{R}^{n + 1}$是包含映射.

 
(1)计算$S^n(r)$上诱导度量$i^\ast g_0$在球极投影坐标下的表达式;
 
(2)计算$(S^n(r),i^\ast g_0)$的在一组正交标架下的联络形式;
 
(3)证明$(S^n(r),i^\ast g_0)$是常曲率黎曼流形.
 
二、(20分)设$(M,g)$是一个$m$维光滑黎曼流形, $f$是$M$上的一个光滑函数.设$e_1,\ldots,e_m$是$M$的一个切标架, $\omega^1,\ldots,\omega^m$是对偶标架, $df=f_i\omega^i$,证明:
 
(1) $f_{ij}=f_{ji}$,其中$i,j=1,2,\ldots,m$;
 
(2)$f_{ijk}-f_{ikj}=f_lR_{ijk}^l$,其中$i,j,k=1,2,\ldots,m$.
 
三、(15分)设$M$是$3$维连通的Einstein流形,证明$M$是常曲率黎曼流形.
 
四、(20分)设$m$维黎曼流形$M$的Ricci曲率\[\mathrm{Ric} (M)\geq (m-1)/r^2,\qquad r=\mathrm{const} (>0),\]则$M$上每一条长度大于$\pi r$的测地线都含有共轭点,因而不是极小测地线.
 
五、(15分)设$f:M^n\to {\overline M}^{n+p}({\overline c})$是极小浸入,若$M$的数量曲率$\rho$满足\[\rho\geq n(n-1){\overline c}-a,\]则$M$的截面曲率$K_M$满足\[{\overline c}-\frac12 a\leq K_M\leq {\overline c}+\frac12 a.\]

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