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一个与小函数有关的微分多项式不等式估计

2015-10-18徐俊峰

纯粹数学与应用数学 2015年5期
关键词:重数徐俊正整数

徐俊峰

(1.湖南大学数学与计量经济学院,长沙湖南410082;2.五邑大学数学与计算科学学院,江门广东529020)

一个与小函数有关的微分多项式不等式估计

徐俊峰1,2

(1.湖南大学数学与计量经济学院,长沙湖南410082;2.五邑大学数学与计算科学学院,江门广东529020)

利用精简计数函数证明了关于φf2f(k)-1的定量估计不等式,这里f是一个超越亚纯函数,φ是关于f的小函数.此不等式推广了以往的结果.

亚纯函数;微分多项式;值分布;小函数

1 引言与定理

设f(z)是亚纯函数,如果a(z)是一个非恒为零亚纯函数满足T(r,a)=S(r,f),这里S(r,f)=o(T(r,f))(r→∞),除了关于r的一个可能存在的有限例外集,称a(z)是f(z)的小函数.假设读者熟悉值分布的相关理论(参考文献[1-6]).

定义1.1设k是一个正整数,a是任意一个复数.Nk)(r,1/(f-a))表示关于f-a的零点重数小于等于k的计数函数,N(k(r,1/(f-a))表示关于f-a的零点重数大于等于k的计数函数,Nk(r,1/(f-a))表示关于f-a的零点重数等于k的计数函数.另外,与分别表示上述函数相应的精简计数函数.

1982年,文献[7]证明了下述结果.

自然地,当n=2时上述定理对应的情况怎么样?最近,文献[8]得到了一个关于f2f(k)-1的结果.

定理1.2设f是一个超越亚纯函数及k是一个正整数,那么

注1.1事实上,文献[9]证明了k=1的情况.文献[8]证明了k≥2的情况.文献[10]利用精简计数函数改进了定理1.2得到了如下结果.

定理1.3设f是一个超越亚纯函数,k是一个正整数.那么

当k=1或k≥3时,M=6;当k=2时,M=10.

对应于定理1.1,自然地考虑f2f(k)-a(z)的值分布情况,这里a(z)是f(z)的一个小函数.本文研究了这个问题得到了下述结果.

2 引理

为了证明主要的结果,引入下述引理.

假设z0是f的重数为q的零点且是φ的重数为t的极点.

情况I假设t≤2q-1,如果q≤k,那么z0是(φf2f(k))′的重数至少为2q-1-t的零点;如果q≥k+1,那么z0是(φf2f(k))′的重数至少为3q-(k+1)-t的零点.

情况II假设t≥2q,z0至多是φ2的极点.因而有

由(3)-(6)式,有

下面,首先构造一个辅助函数来去掉(1)中极点的限制.

证明(I)如果H(z)≡0.通过对等式(7)两边的积分,有

这里C是一个非零的复常数.

由(8)式知道f(z)的零点来自于φ(z)的极点.如果f(z)存在一个零点z1,设z1是f(z)的零点具有重数p(≥3),且为φ(z)的极点具有重数q(≥1).如果p>2q,那么z1是φf2的零点具有重数p-2q.因而C=0.这是一个矛盾,因而p≤2q,有

(8)式可以改写为

也就是说

设Er={θ||f(z)|≤1;z=reiθ,θ∈[0,2π]}.如果|f(z)|≤1,有

因而有

(II)设z2是f(z)的单极点而不是φ(z)的零点和极点,那么f(z)和φ(z)在z2的邻域有下列展开式:

由此容易得到

将(10)式-(13)式代人(7)式,得到

因而z2是H(z)的零点.即f(z)的单极点若不是φ(z)的零点和极点必为H(z)的零点.

引理2.3设f是一个超越亚纯函数,且k是一个正整数.那么

引理2.4设f是一个超越亚纯函数,且k是一个正整数.那么

3 定理1.4的证明

分两种情况证明:

情形1k=1.

情形2k≥2.

因而有

完成了定理1.4的证明.

[1]Hayman W.Meromorphic Functions[M].Oxford:Clarendon Press,1964.

[2]Laine I.Nevanlinna Theory and Complex Differential Equations[M].New York:Walter de Gruyter,1993.

[3]徐俊峰,仪洪勋.微分方程的解和小函数的关系[J].数学学报,2010,53(2):85-90.

[4]Yamanoi K.The second main theorem for small functions and related problems[J].Acta Math.,2004,192:225-294.

[5]Yang L.Value Distribution Theory[M].New York:Springer,1993.

[6]仪洪勋,杨重骏.亚纯函数唯一性理论[M].北京:科学出版社,1995.

[7]Doeringer W.Exceptional values of differential polynomials[J].Pacific J.Math.,1982,98(1):55-62.

[8]Huang X J,Gu Y X.On the value distribution of f2f(k)[J].J.Aust.Math.Soc.2005,78:17-26.

[9]张庆德.亚纯函数的一个增长性定理[J].成都信息工程学院学报,1992,20:12-20.

[10]Xu J F,Yi H X,Zhang Z L.Some inequalities of differential polynomials II[J].Mathematical Inequalities and Applications,2011,14(1):93-100.

An inequality of differential polynomials related to small function

Xu Junfeng1,2
(1.Department of Mathematics,Hunan University,Changsha 410082,China;2.School of Mathematics and Computational Science,Wuyi University,Jiangmen529020,China)

In this paper,a quantitative estimate of the differential polynomials φf2f(k)-1 is obtained,where f is a transcendental meromorphic function,φ is a small function and k is a positive integer,by the reduced counting function when f has few simple zeros.This result improves the existed theorems.

meromorphic functions,differential polynomials,value distribution,small functions

O174.52

A

1008-5513(2015)05-0441-08

10.3969/j.issn.1008-5513.2015.05.001

2015-03-10.

国家自然科学基金(11126327);广东省自然科学基金(9452902001003278);广东省高校优秀青年教师培养对象项目(Yq2013159).

徐俊峰(1979-),博士后,教授.研究方向:主要从事复分析研究.

2010 MSC:30D35

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