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单位圆盘的拟对称映射不具有Landau定理

2015-11-17冯小高

关键词:任意性正数圆盘

冯小高

(西华师范大学数学与信息学院,四川 南充 637009)

1 引 言

20 世纪早期,Landau 证明了:存在一正数,若f(z)为单位圆盘D={z:|z| <1}上任意的解析函数,且满足正规化条件:f'(0)=1,则像集f(D)包含一个至少以此正数为半径的圆盘. 最优的这个正常数为Landau常数.在1925年,Andre Bloch 进一步证明了:存在一正数,若f(z)为单位圆盘D ={z:|z| <1}上任意的正规化解析函数,则f(z)将单位圆盘D={z:|z| <1}内一开子集一一的映到至少以此正数为半径的圆盘.最优的这个正常数为著名的Bloch 常数.

近来,Gauthier 和Pouryayevali 在[1]中证明了在平面内对多项式拟共形映射不具有Landau 定理.借助Gauthier 和Pouryayevali 的方法,构造了一个拟对称映射的例子,通过Vaisala 的一个结论,证明了构造的映射为拟对称映射,根据此映射中参数ε >0 的任意性,说明了在平面上拟对称映射不具有Landau 定理.下面先回忆一下一些基本概念.

则称f(z)为K-拟共形映射.

定义2 假设η:[0,∞)→[0,∞)为单调增,A⊂C,C 代表复平面,若对任意不同的三点z1,z2,z3∈A,有

则称f(z)为η 拟对称映射.

在[2]中讨论了拟共形映射与拟对称映射的关系:在局部情况下,拟对称映射和拟共形映射是等价的.从此角度,根据Gauthier 和Pouryayevali[1]的结果和拟对称映射与拟共形映射的局部等价性,自然有拟对称映射不具有Landau 定理.但我们通过Vaisala[3]的一个结论,说明构造的映射为拟对称映射,从而证明了在平面上拟对称映射不具有Landau 定理.

2 主要结论和证明

先介绍一个引理

引理2.1[3]假设Ω 和Ω'为复平面C 的子区域,f:ˉΩ→ˉΩ'为同胚,且满足:f|Ω为K-拟共形映射,f|∂Ω为η-拟对称映射.则f 为η1-拟对称映射,η1只与K 和η 相关.

定理 对任意的K >1,和任意的ε >0,存在拟对称映射f(z),使其满足:fz(0)=0,且f(D)包含在以ε >0为半径的圆盘内.

证明:对K >1 和t >1,令

h(s)=(1 -K)lnt+Ks,

构造映射

首先证明上面定义的f(z)为单位圆盘上的K-拟共形映射.由f(z)的定义得其两个偏导数为

根据(1)和(2)知Jacobi 行列式

且最大伸缩商

所以f(z)为单位圆盘上的K-拟共形映射.

下面说明上面定义的为拟对称映射.

对任意不同的三点z1,z2,z3∈∂D={z:|z| =1},因为对函数η(t)=ct(c≥1),有

则f(z)在∂D={z:|z| =1}上为η-拟对称映射,又由于f(z)在单位圆盘内为K-拟共形映射,根据引理2.1知f(z)为η' -拟对称映射,且f(D)包含在以ε=t1-K>0 为半径的圆盘内.

由定理中ε=t1-K>0(注意t >1)的任意性,易知下面推论.

推论1 在平面上单位圆盘的拟对称映射不具有Landau 定理.

推论2 在平面上单位圆盘的拟对称映射不具有Bloch 定理.

[1] GAUTHIER P M,POURYAYEVALI M R,Failure of Landau'theorem for quasiconformal mapping of the disk[J].Contermporary Mathematics,2004,355:265 -268.

[2] ASTALA K,LWANIEC T,and MARTIN G,Elliptic partial differential equations and Quasiconformal mappings in the plane[M]. Princeton University press.2009.

[3] VAISALA J,Quasisymmetry and unions[J]. Manuscripta Mathematica,1990,68:101 -11.

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