可去奇點

數學名詞

複分析中,一個全純函數的可去奇點(removable singularity),有時稱為裝飾性奇點(cosmetic singularity)是這樣的點,在此處函數表面上沒有定義,但是通過細緻地分析,函數的定義域可以擴大到該奇點,使得延拓后的函數仍然全純。

例子


例如函數:對有一個奇點。藉由定義,可將此奇點消去,並得到全純的sinc函數
確切地,如果U是複平面C的一個開集,a是U中一點,是一個全純函數,如果存在一個在與f相等的全純函數,則a稱為f的一個可去奇點。如果這樣的g存在,我們說f在a是可全純延拓的。

黎曼定理


黎曼關於可去奇點的定理指出了何時一個奇點是可去的:
定理下列情形是等價的:
i)f可全純延拓到a。
ii)f可連續延拓到a。
iii) 存在a的一個鄰域,在它上面f有界。
iv).
蘊含關係 是平凡的。為了證明,我們首先回憶到一個函數在a的全純性等價於解析,即有一個冪級數表示。定義
這裡由假設可以視為一個D上的連續函數。換句話說,h在D上全純從而有在a的泰勒級數
所以是f在a的全純延拓,這就證明了先前的斷言。

其它類型奇點


不像實變數函數,全純函數有足夠的剛性使得其孤立奇點可完全分類。一個全純函數的奇點要麼其實不是真正的奇點,即可去奇點,要麼是如下兩類居其一:
1.受黎曼定理啟示,給定一個不可去奇點,我們可能問是否存在一個自然數m使得 。如果存在,a稱為f的一個極點,這樣最小的m稱為a的階數。所以可去奇點恰好是零階極點。一個全純函數在極點附近一致發散到無窮遠點。
2.如果f的一個孤立奇點a既非可去奇點也非極點,則稱本性奇點皮卡定理指出f將任意穿孔開鄰域映滿整個複平面,至多少一個可能的例外點。

參見


• 解析容量(Analytic capacity)
• 可去不連續點(Removable discontinuity)