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调和K-拟共形映照下Heinz不等式的精确估计

2014-03-03朱剑峰

关键词:华侨大学剑峰调和

朱剑峰

(华侨大学 数学科学学院,福建 泉州362021)

1 预备知识

设u为定义在区域D⊆C上的实函数,如果u具有二阶连续偏导数且满足Laplace方程:Δu=uxx+uyy=0,则称u为D上的调和函数.设f(z)=u+iv为定义在区域D的复变函数,如果u和v皆为D上的调和函数则f(z)为D上的调和映照.令U={|z|<1}为单位圆盘,f(z)为定义在U上调和函数.则由文献[1]知f(z)可表示为

设f(z)为U上的单叶保向调和映照,则由Lewy[2]定理可知f(z)的Jacobian恒正,即Jf=|h′|2-|g′|2>0.若进一步地存在常数K>1,使得

则称f(z)为U上的调和K-拟共形映照.

调和拟共形映照是共形映照的推广,近年来国内外许多同行研究了调和映照成为拟共形映照的充要条件,以及调和拟共形映照下的极值理论、偏差估计等取得了许多有趣的结论[3-10].

1952年,Heinz证明了如下的定理.

定理A (Heinz引理[11])设w(z)为单位圆盘U到自身上的单叶调和映照满足w(0)=0,则有

式(2)中:c>0为常数.

定理B 设w(z)为单位圆盘U到自身上的调和K-拟共形映照,满足w(0)=0,则对于任意的z∈U,有

文中利用调和测度的拟不变性得到边界函数F的一个偏差估计,进而利用不等式(4)得到调和拟共形映照下Heinz不等式的一个精确下界估计.

2 主要结论及证明

定理2 设w(z)=P[F](z)为单位圆盘U到自身上的调和拟共形映照,F(exp(it))=exp(iγ(t))为其边界函数.对于z1=exp(i(s-t)),z2=exp(i(s-t))∈T,令θ=γ(s+t)-γ(s-t),则有F(z1)=exp(iθ)F(z2),且对于0≤s,t≤2π,有

证明 由定理2的条件及调和测度的拟不变性(参见文献[4]的式(1.9))可知,对于0≤s,t≤2π,有不等式

定理2证毕.

定理3 假设w(z)=P[F](z)为单位圆到自身上的调和K-拟共形映照,且满足w(0)=0,其中F(exp(it))=exp(iγ(t))为边界函数,则有

图1 函数B(K)的图像Fig.1 Graphics of the function B(K)

定理3证毕.

注1 定理3中若假设K=1,则w(z)=exp(ix)z为单位圆到自身上的共形映照,此时|wz(z)|2+|w¯z(z)|2=1.这说明定理3的下界B(K)达到1是精确的.

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