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Stefan Kebekus
2025-11-10 09:36:39 +01:00
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\section{Isolierte Singularitäten}
Wir interessieren uns für die folgende Situation: Sei $U ⊂ $ ein Gebiet, sei
$ρ ∈ U$ ein Punkt. Gegeben eine holomorphe Funktion $f ∈ \sO(U \setminus ρ)$.
Was kann ich über das Verhalten von $f$ bei $ρ$ sagen?
Wir interessieren uns für die folgende Situation: Sei $U ⊂ $ ein Gebiet, sei $ρ
∈ U$ ein Punkt. Gegeben eine holomorphe Funktion $f ∈ 𝒪(U ρ)$. Was kann ich
über das Verhalten von $f$ bei $ρ$ sagen?
\begin{bsp}
In diesen Beispielen ist $U = $ und $ρ = 0$.
\begin{enumerate}
\item Die Funktion $f(z) = z$ ist die Einschränkung einer holomorphe Funktion,
die bereits auf ganz $U$ definiert ist. Man sagt in diesem Fall, die
\emph{Singularität von $f$ bei $ρ$ ist hebbar}.
die bereits auf ganz $U$ definiert ist. Man sagt in diesem Fall, die
\emph{Singularität von $f$ bei $ρ$ ist hebbar}.
\item Die Funktion $f(z) = 1/z$ ist keinesfalls die Einschränkung einer
holomorphe Funktion, die bereits auf ganz $U$ definiert. Tatsächlich ist $f$
ist nicht einmal Einschränkung einer stetigen Funktion, die auf ganz $$
definiert ist (denn für jedes $ε ∈ ^+$ ist die Funktion $|1/z|$ auf $B_ε(0)
\setminus 0$ unbeschränkt). Aber: ganz schlimm ist $f$ auch nicht, denn
$z·f(z)$ ist holomorph. Man sagt, die \emph{Funktion $f$ hat bei $0$ eine
holomorphe Funktion, die bereits auf ganz $U$ definiert. Tatsächlich ist
$f$ ist nicht einmal Einschränkung einer stetigen Funktion, die auf ganz $$
definiert ist (denn für jedes $ε ∈ $ ist die Funktion $|1/z|$ auf $B_ε(0)
0$ unbeschränkt). Aber: ganz schlimm ist $f$ auch nicht, denn $z·f(z)$
ist holomorph. Man sagt, die \emph{Funktion $f$ hat bei $0$ eine
Polstelle}.
\item Im Vergleich zu den vorhergehenden Funktionen ist $f(z) = \exp(1/z)$
echt übel. Man rechne nach: für jedes $n ∈ $ ist $z^\exp(1/z)$ in der
echt übel. Man rechne nach: für jedes $n ∈ $ ist $z^\exp(1/z)$ in der
Nähe von $0$ betragsmäßig unbeschränkt (dazu reicht es, reelle $z$ zu
betrachten). So etwas nennen wir eine \emph{wesentliche Singularität}.
betrachten). So etwas nennen wir eine \emph{wesentliche Singularität}.
\end{enumerate}
\end{bsp}
\begin{definition}[Funktionen mit isolierten Singularitäten]\label{def:9-1-1}%
Sei $U ⊂ $ offen. Eine \emph{holomorphe Funktion mit isolierten
Sei $U ⊂ $ offen. Eine \emph{holomorphe Funktion mit isolierten
Singularitäten}\index{holomorph!mit isolieren Singularitäten} ist eine
holomorphe Funktion $f ∈ \sO(U \setminus T)$ wobei $T ⊂ U$ eine diskrete Menge
ist.
holomorphe Funktion $f ∈ 𝒪(U T)$ wobei $T ⊂ U$ eine diskrete Menge ist.
\end{definition}
\begin{definition}[Typen mit isolierten Singularitäten]
In der Situation von Definition~\ref{def:9-1-1} sei ein Punkt $ρ ∈ T$.
\begin{enumerate}
\item Wenn es eine Funktion $F ∈ \sO( (U \setminus T) \cup \{ρ\})$, die auch
$U \setminus T$ mit $f$ übereinstimmt, dann sagt man, dass $f$ bei
$ρ$ eine \emph{hebbare Singularität}\index{hebbare Singularität} hat.
\item Wenn es eine Funktion $F ∈ 𝒪( (U T) \{ρ\})$, die auch $U T$ mit
$f$ übereinstimmt, dann sagt man, dass $f$ bei $ρ$ eine \emph{hebbare
Singularität}\index{hebbare Singularität} hat.
\item Wenn $f$ hat bei $ρ$ keine hebbare Singularität, es aber eine Zahl $n ∈
$ gibt, sodass die Funktion $(z - ρ)^n·f(z)$ eine hebbare Singularität hat,
dann sagt man, dass $f$ bei $\rho$ eine \emph{Polstelle}\index{Polstelle}
hat. Die kleinste Zahl $n$ heisst
dann sagt man, dass $f$ bei $ρ$ eine \emph{Polstelle}\index{Polstelle} hat.
Die kleinste Zahl $n$ heißt
\emph{Polstellenordnung}\index{Polstellenordnung} von $f$ am Punkt $ρ$.
\item Wenn die Funktion $f$ bei $ρ$ weder eine hebbare Singularität noch eine
Polstelle hat, dann sagt man, dass $f$ bei $\rho$ eine \emph{wesentliche
Polstelle hat, dann sagt man, dass $f$ bei $ρ$ eine \emph{wesentliche
Singularität}\index{wesentliche Singularität} hat.
\end{enumerate}
\end{definition}