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@@ -78,3 +78,12 @@ Baptiste
Auxerre Auxerre
Beaumont-en-Auge Beaumont-en-Auge
Funktionenfolgen Funktionenfolgen
Montel
Aristide
Félix
Saint-Affrique
Aveyron
Émile
Midi-Pyrénées
Borel
Beschränktheitssatz

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@@ -43,3 +43,5 @@
{"rule":"GERMAN_SPELLER_RULE","sentence":"^\\QGenauer: Wenn \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q eine Stammfunktion von \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q ist, dann sind alle Lösungen der Differenzialgleichung auf \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q gegeben durch \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Qconst \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q.\\E$"} {"rule":"GERMAN_SPELLER_RULE","sentence":"^\\QGenauer: Wenn \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q eine Stammfunktion von \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q ist, dann sind alle Lösungen der Differenzialgleichung auf \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q gegeben durch \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Qconst \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q.\\E$"}
{"rule":"GERMAN_SPELLER_RULE","sentence":"^\\QWir beweisen Satz \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q auf Seite pf:14-3-2.\\E$"} {"rule":"GERMAN_SPELLER_RULE","sentence":"^\\QWir beweisen Satz \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q auf Seite pf:14-3-2.\\E$"}
{"rule":"LEERZEICHEN_HINTER_DOPPELPUNKT","sentence":"^\\QWir beweisen Satz \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q auf Seite pf:14-3-2.\\E$"} {"rule":"LEERZEICHEN_HINTER_DOPPELPUNKT","sentence":"^\\QWir beweisen Satz \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q auf Seite pf:14-3-2.\\E$"}
{"rule":"UPPERCASE_SENTENCE_START","sentence":"^\\Qvon \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q.\\E$"}
{"rule":"UPPERCASE_SENTENCE_START","sentence":"^\\Qkonvergiert bei allen \\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q!\\E$"}

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@@ -70,7 +70,7 @@ Mittelwert-Eigenschaft per Definition erfüllen.
\section{Konstruktion von harmonischen Funktionen} \section{Konstruktion von harmonischen Funktionen}
\begin{konstruktion}[Funktionen vom Rand der Kreisscheibe in das Innere Fortsetzen]\label{konst:14-2-1}% \begin{konstruktion}[Funktionen vom Rand der Kreisscheibe in das Innere Fortsetzen]\label{konst:14-2-1}%
Es sei $S¹ ⊂ $ der Einheitskreis und $h : S¹ → $ sei stetig. Dann betrachte Es sei $S¹ ⊂ $ der Einheitskreis und $h : S¹ → $ sei stetig. Dann betrachte
\[ \[
\bar{h} : \overline{B_1(0)}, \bar{h} : \overline{B_1(0)},
\quad \quad
@@ -186,7 +186,7 @@ Wir beweisen Satz~\ref{satz:14-3-2} auf Seite~\vpageref{pf:14-3-2}.
\begin{notation}[Laplace\footnote{Pierre-Simon Laplace, seit 1817 Marquis de \begin{notation}[Laplace\footnote{Pierre-Simon Laplace, seit 1817 Marquis de
Laplace (* 23.~März 1749 in Beaumont-en-Auge in der Normandie; † 5.~März Laplace (* 23.~März 1749 in Beaumont-en-Auge in der Normandie; † 5.~März
1827 in Paris) war ein französischer Mathematiker, Physiker und Astronom. Er 1827 in Paris) war ein französischer Mathematiker, Physiker und Astronom. Er
beschäftigte sich unter anderem mit der Wahrscheinlichkeitstheorie und mit beschäftigte sich unter anderem mit der Wahrscheinlichkeitstheorie und mit
Differenzialgleichungen.}-Operator]% Differenzialgleichungen.}-Operator]%
Statt $\left(\frac{∂²}{∂x²} + \frac{∂²}{∂y²}\right) f$ schreibt man oft $Δf$. Statt $\left(\frac{∂²}{∂x²} + \frac{∂²}{∂y²}\right) f$ schreibt man oft $Δf$.

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@@ -4,39 +4,39 @@
\chapter{Der Riemannsche Abbildungssatz} \chapter{Der Riemannsche Abbildungssatz}
\begin{satz}[Riemannscher Abbildungssatz]\label{satz:14-5-1}% \begin{satz}[Riemannscher Abbildungssatz]\label{satz:14-5-1}%
\index{Riemannscher Abbildungssatz}% \index{Riemannscher Abbildungssatz}Es sei $U ⊊ $ offen, zusammenhängend und
Es sei $U \subsetneq \bC$ offen, zusammenhängend und einfach zusammenhängend. einfach zusammenhängend. Dann ist $U$ biholomorph zur Kreisscheibe $B_1(0)$.
Dann ist $U$ biholomorph zur Kreisscheibe $B_1(0)$.
\end{satz} \end{satz}
\begin{bem} \begin{bem}
Die Annahme $U \subsetneq \mathbb{C}$ ist wichtig, denn $U = \mathbb{C}$ ist Die Annahme $U \bC$ ist wichtig, denn $U = \bC$ ist nicht biholomorph zu
nicht biholomorph zu $B_1(0)$. $B_1(0)$.
\end{bem} \end{bem}
\section{Der Satz von Montel} \section{Der Satz von Montel}
Ein wesentlicher technisches Hilfsmittel im Beweis ist der folgende Satz über Ein wesentlicher technisches Hilfsmittel im Beweis ist der folgende Satz über
gleichmäßig beschränkte Funktionenfolgen. In der Literatur findet man statt gleichmäßig beschränkte Funktionenfolgen. In der Literatur findet man statt
„gleichmäßig beschränkt“ manchmal auch den Begriff „betragsmäßig simultan „gleichmäßig beschränkt“ manchmal auch den Begriff „betragsmäßig simultan
beschränkt“. beschränkt“.
\begin{defn}[Gleichmäßig beschränkte Funktionenfolgen]\label{def:15-0-3}% \begin{defn}[Gleichmäßig beschränkte Funktionenfolgen]\label{def:15-0-3}%
Sei $U \subset \bC$ offen. Eine Funktionenfolge $f_n : U \to \bC$ ist Sei $U $ offen. Eine Funktionenfolge $f_n : U $ ist \emph{gleichmäßig
\emph{gleichmäßig beschränkt}\index{gleichmäßig beschränkte Funktionenfolge}, beschränkt}\index{gleichmäßig beschränkte Funktionenfolge}, wenn eine Zahl $R
wenn eine Zahl $R \in \bR$ existiert, sodass für jedes $p \in U$ und jedes $n $ existiert, sodass für jedes $p U$ und jedes $n$ die Ungleichung
\in \bN$ die Ungleichung $|f_n(p)| < R$ gilt. Die Funktionenfolge ist $|f_n(p)| < R$ gilt. Die Funktionenfolge ist \emph{lokal gleichmäßig
\emph{lokal gleichmäßig beschränkt}\index{local gleichmäßig beschränkte beschränkt}\index{local gleichmäßig beschränkte Funktionenfolge}, wenn jeder
Funktionenfolge}, wenn jeder Punkt $p \in U$ eine Umgebung $V = V(p) \subset Punkt $p U$ eine Umgebung $V = V(p) ⊂ U$ hat, sodass $f_n|_V : V → $
U$ hat, sodass $f_n|_V : V \to \bC$ gleichmäßig beschränkt ist. gleichmäßig beschränkt ist.
\end{defn} \end{defn}
\begin{satz}[Satz von Montel\footnote{Paul Antoine Aristide Montel (* 29.~April \begin{satz}[Satz von Montel\footnote{Paul Antoine Aristide Montel (* 29.~April
1876 in Nizza; † 22.~Januar 1975 in Paris) war ein französischer Mathematiker.}]\label{satz:15-0-4}% 1876 in Nizza; † 22.~Januar 1975 in Paris) war ein französischer
Es sei $U \subset \bC$ offen und $f_n \in \sO(U)$ eine lokal gleichmäßig Mathematiker.}]\label{satz:15-0-4}%
beschränkte Folge von holomorphen Funktionen. Dann gibt es eine Teilfolge, Es sei $U ⊂ $ offen und $f_n ∈ 𝒪(U)$ eine lokal gleichmäßig beschränkte
die lokal gleichmäßig konvergiert. Folge von holomorphen Funktionen. Dann gibt es eine Teilfolge, die lokal
gleichmäßig konvergiert.
\end{satz} \end{satz}
\begin{erinnerung}[Satz von Heine\footnote{Heinrich Eduard Heine (* 18.~März \begin{erinnerung}[Satz von Heine\footnote{Heinrich Eduard Heine (* 18.~März
@@ -44,45 +44,45 @@ beschränkt“.
Mathematiker und Hochschullehrer.}--Borel\footnote{Félix Édouard Justin Mathematiker und Hochschullehrer.}--Borel\footnote{Félix Édouard Justin
Émile Borel (* 7.~Januar 1871 in Saint-Affrique, Département Aveyron, Region Émile Borel (* 7.~Januar 1871 in Saint-Affrique, Département Aveyron, Region
Midi-Pyrénées; † 3.~Februar 1956 in Paris) war ein französischer Midi-Pyrénées; † 3.~Februar 1956 in Paris) war ein französischer
Mathematiker und Politiker. }]% Mathematiker und Politiker.}]%
Es sei $a_n$ eine beschränkte Folge von komplexen Zahlen. Dann gibt es eine Es sei $a_n$ eine beschränkte Folge von komplexen Zahlen. Dann gibt es eine
konvergente Teilfolge. Im Kontext von Satz~\ref{satz:15-0-4} bedeutet das: konvergente Teilfolge. Im Kontext von Satz~\ref{satz:15-0-4} bedeutet das:
wenn ein Punkt $p \in U$ gegeben ist, dann gibt es eine Teilfolge $f_{n_1}, wenn ein Punkt $p U$ gegeben ist, dann gibt es eine Teilfolge $f_{n_1},
f_{n_2}, \ldots$, sodass $f_{n_k}(p)$ konvergiert. f_{n_2}, $, sodass $f_{n_k}(p)$ konvergiert.
\end{erinnerung} \end{erinnerung}
\begin{vorueberlegung}[Vorbereitung 1 zum Satz von Montel]\label{vor:15-0-4}% \begin{vorueberlegung}[Vorbereitung 1 zum Satz von Montel]\label{vor:15-0-4}%
Wir wissen, dass es eine abzählbare Basis der Topologie gibt. Insbesondere Wir wissen, dass es eine abzählbare Basis der Topologie gibt. Insbesondere
gibt es eine abzählbare, dichte Teilmenge $p_1, p_2, p_3, \ldots$ von $U$. gibt es eine abzählbare, dichte Teilmenge $p_1, p_2, p_3, $ von $U$.
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item Es gibt Teilfolgen $f_{n_1'}, f_{n_2'}, f_{n_3'}, \ldots$, die bei \item Es gibt Teilfolgen $f_{n_1'}, f_{n_2'}, f_{n_3'}, $, die bei $p_1$
$p_1$ konvergiert. konvergiert.
\item Davon gibt es Teilfolgen $f_{n_1''}, f_{n_2''}, f_{n_3''}, \ldots$, \item Davon gibt es Teilfolgen $f_{n_1''}, f_{n_2''}, f_{n_3''}, $, die bei
die bei $p_1$ und $p_2$ konvergiert. $p_1$ und $p_2$ konvergiert.
\item \item
\end{itemize} \end{itemize}
Am Ende gilt: Die Teilfolge $f_{n_1'}, f_{n_2'}, f_{n_3'}, \ldots$ konvergiert bei Am Ende gilt: die Teilfolge $f_{n_1'}, f_{n_2'}, f_{n_3'}, $ konvergiert bei
allen $p_k$! allen $p_k$!
\end{vorueberlegung} \end{vorueberlegung}
\begin{vorueberlegung}[Vorbereitung 2 zum Satz von Montel]\label{vor:15-0-5}% \begin{vorueberlegung}[Vorbereitung 2 zum Satz von Montel]\label{vor:15-0-5}%
Wenn eine Kreisscheibe $\overline{B_r(p)} \subset U$ gegeben ist, dann gilt Wenn eine Kreisscheibe $\overline{B_r(p)} U$ gegeben ist, dann gilt für jede
für jede Zahl $n \in \bN$ und jeden Punkt $w \in B_r(p)$ nach der Zahl $n $ und jeden Punkt $w B_r(p)$ nach der Integralformel für
Integralformel für Ableitungen die Gleichung Ableitungen die Gleichung
\[ \[
f_n'(w) = \frac{1}{2\pi} \int_{\partial B_r(p)} \frac{f_n(z)}{(z-w)^2}\,dz. f_n'(w) = \frac{1}{2π} \int_{ B_r(p)} \frac{f_n(z)}{(z-w)²}\,dz.
\] \]
Beachte: Beachte:
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item Die Funktionswerte $f_n(z)$ ist per Annahme betragsmäßig beschränkt. \item Die Funktionswerte $f_n(z)$ ist per Annahme betragsmäßig beschränkt.
\item Auf $B_{r/2}(p)$ ist die Funktion $\frac{1}{(z-w)^2}$ ebenfalls \item Auf $B_{r/2}(p)$ ist die Funktion $\frac{1}{(z-w)²}$ ebenfalls
betragsmäßig beschränkt. betragsmäßig beschränkt.
\end{itemize} \end{itemize}
Wir erhalten: Die Funktion $f_n'(w)$ ist lokal beschränkt. Genauer: es Wir erhalten: Die Funktion $f_n'(w)$ ist lokal beschränkt. Genauer: es
existiert $M \in \bR$, sodass für jede Zahl $n \in \bN$ und jeden Punkt $w \in existiert $M $, sodass für jede Zahl $n $ und jeden Punkt $w
B_{r/2}(p)$ die Ungleichung B_{r/2}(p)$ die Ungleichung
\[ \[
|f_n'(w)| < M |f_n'(w)| < M
@@ -90,67 +90,62 @@ beschränkt“.
gilt. gilt.
\end{vorueberlegung} \end{vorueberlegung}
Der folgenden Mittelwert- und Beschränktheitssätz sing nun eine direkte Der folgenden Mittelwert- und Beschränktheitssatz sing nun eine direkte
Konsequenz der Vorüberlegung~\ref{vor:15-0-5}. Konsequenz der Vorüberlegung~\ref{vor:15-0-5}.
\begin{konsequenz}[Mittelwertsatz] \begin{konsequenz}[Mittelwertsatz]
In der Situation von Satz~\ref{satz:15-0-4} sei eine Kreisscheibe In der Situation von Satz~\ref{satz:15-0-4} sei eine Kreisscheibe
$\overline{B_r(p)} \subset U$ gegeben. Dann existiert eine Zahl $M \in \bR$, $\overline{B_r(p)} U$ gegeben. Dann existiert eine Zahl $M $, sodass für
sodass für jede Zahl $n \in \bN$ und jeden Punkt $w \in B_{r/2}(p)$ die jede Zahl $n $ und jeden Punkt $w B_{r/2}(p)$ die Ungleichung
Ungleichung
\[ \[
|f_n(p) - f_n(w)| < M \cdot |p-w| |f_n(p) - f_n(w)| < M · |p-w|
\] \]
gilt. \qed gilt. \qed
\end{konsequenz} \end{konsequenz}
\begin{konsequenz}[Beschränktheitssatz]\label{kon:15-0-6}% \begin{konsequenz}[Beschränktheitssatz]\label{kon:15-0-6}%
In der Situation von Satz~\ref{satz:15-0-4} sei ein Punkt $p \in U$ und eine In der Situation von Satz~\ref{satz:15-0-4} sei ein Punkt $p U$ und eine
Zahl $\varepsilon > 0$ gegeben. Dann existiert eine positive Zahl $\delta_{p, Zahl $ε > 0$ gegeben. Dann existiert eine positive Zahl $δ_{p, ε} > 0$,
\varepsilon} > 0$, sodass die Kreisscheibe $B_{\delta_{p, \varepsilon}}(p)$ sodass die Kreisscheibe $B_{δ_{p, ε}}(p)$ ganz in $U$ liegt und für jede Zahl
ganz in $U$ liegt und $n ∈ $ und jeden Punkt $w ∈ B_{δ_{p, ε}}(p)$ die Ungleichung
für jede Zahl $n \in \bN$ und jeden Punkt $w \in B_{\delta_{p,
\varepsilon}}(p)$ die Ungleichung
\[ \[
|f_n(p) - f_n(w)| < \varepsilon/3 |f_n(p) - f_n(w)| < ε/3
\] \]
gilt. \qed gilt. \qed
\end{konsequenz} \end{konsequenz}
\begin{proof}[Beweis des Satzes~\ref{satz:15-0-4} von Montel] \begin{proof}[Beweis des Satzes~\ref{satz:15-0-4} von Montel]
Nach Vorüberlegung~\ref{vor:15-0-4} können wir die Folge $f_n$ (falls nötig) Nach Vorüberlegung~\ref{vor:15-0-4} können wir die Folge $f_n$ (falls nötig)
durch eine Teilfolge ersetzen und ohne Beschränkung der Allgemeinheit durch eine Teilfolge ersetzen und ohne Beschränkung der Allgemeinheit
annehmen, dass eine abzählbare, dichte Teilmenge $p_1, p_2, \ldots \in U$ annehmen, dass eine abzählbare, dichte Teilmenge $p_1, p_2, … ∈ U$ existiert,
existiert, sodass $f_n(p_k)$ konvergiert. sodass $f_n(p_k)$ konvergiert.
Wir werden zeigen, dass die Folge $f_n$ dann bereits lokal gleichmäßig Wir werden zeigen, dass die Folge $f_n$ dann bereits lokal gleichmäßig
konvergiert: gegeben ein Kompaktum $K \subset U$, so gibt es für jedes konvergiert: gegeben ein Kompaktum $K U$, so gibt es für jedes $ε > 0$ einen
$\varepsilon > 0$ einen Index $N$, sodass für alle $n, m > N$ und jedes $p \in Index $N$, sodass für alle $n, m > N$ und jedes $p ∈ K$ die Ungleichung
K$ die Ungleichung
\[ \[
|f_n(p) - f_m(p)| < \varepsilon |f_n(p) - f_m(p)| < ε
\] \]
gilt. Seien also $K$ und $\varepsilon$ gegeben. gilt. Seien also $K$ und $ε$ gegeben.
Man beachte: Die Kreisscheiben $B_{\delta(p_i, \varepsilon/3)}(p_i)$ aus Man beachte: Die Kreisscheiben $B_{δ(p_i, ε/3)}(p_i)$ aus
Konsequenz~\ref{kon:15-0-6} (``Beschränktheitssatz'') bilden eine offene Konsequenz~\ref{kon:15-0-6} (Beschränktheitssatz) bilden eine offene
Überdeckung von $U$. Weil $K$ kompakt ist, überdecken endlich viele dieser Überdeckung von $U$. Weil $K$ kompakt ist, überdecken endlich viele dieser
Kreisscheiben die Menge $K$. Nach Umnummerierung seien dies Kreisscheiben die Menge $K$. Nach Umnummerierung seien dies
\[ \[
B_{\delta_{p_1, \varepsilon/3}}(p_1), \ldots, B_{\delta_{p_\ell, B_{δ_{p_1, ε/3}}(p_1), , B_{δ_{p_{}, ε/3}}(p_{}).
\varepsilon/3}}(p_\ell).
\] \]
Jetzt kann ich nach Annahme $N \in \bN$ wählen, sodass alle $n, m > N$ und jeden Index $1 \leq i \leq \ell$ die Ungleichung Jetzt kann ich nach Annahme $N $ wählen, sodass alle $n, m > N$ und jeden
Index $1 ≤ i ≤ $ die Ungleichung
\[ \[
|f_n(p_i) - f_m(p_i)| < \varepsilon/3. |f_n(p_i) - f_m(p_i)| < ε/3
\] \]
gilt. Gegeben irgendeinen $p \in K$, so gibt es nun ein $p_i$, mit $1 \leq i \leq gilt. Gegeben irgendeinen $p K$, so gibt es nun ein $p_i$, mit $1 ≤ i ≤ $,
\ell$, sodass $p \in B_{\delta_{p_i, \varepsilon/3}}(p_i)$ ist und für alls $n, m > sodass $p B_{δ_{p_i, ε/3}}(p_i)$ ist und für alle $n, m > N$ gilt:
N$ gilt:
\begin{align*} \begin{align*}
|f_n(p_i) - f_m(p)| & = |f_n(p) - f_n(p_i) + f_n(p_i) - f_m(p_i) + f_m(p_i) - f_m(p)| \\ |f_n(p_i) - f_m(p)| & = |f_n(p) - f_n(p_i) + f_n(p_i) - f_m(p_i) + f_m(p_i) - f_m(p)| \\
& \leq |f_n(p) - f_n(p_i)| + |f_n(p_i) - f_m(p_i)| + |f_m(p_i) - f_m(p)| \\ & |f_n(p) - f_n(p_i)| + |f_n(p_i) - f_m(p_i)| + |f_m(p_i) - f_m(p)| \\
& \leq \varepsilon. & ≤ ε.
\end{align*} \end{align*}
Damit ist der Satz bewiesen. Damit ist der Satz bewiesen.
\end{proof} \end{proof}

Binary file not shown.