几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性(可编辑)
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性
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书
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材料
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内容
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导师签名:
签字日期:如裤易月日摘 要
本文利用值分布理论和复线性微分方程的基本知识,在线性微分
方程的系数分别是复平面上的亚纯
函数
excel方差函数excelsd函数已知函数 2 f x m x mx m 2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载
或单位圆内的解析函数的条件下,研究了
方程解的一些性质.全文共分四章.
第一章,简要介绍了复振荡理论的发展情况,并介绍了复平面上和单位圆内
的亚纯函数和解析函数的一些基本概念和记号.
第二章,研究了几类亚纯函数系数高阶齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的
增长性.在一定条件下,得到了方程解的迭代级的相关结果.同时,还得到了解的
零点和解取小函数值点的迭代收敛指数的估计.
第三章,研究了一类特殊亚纯函数系数高阶齐次线性微分方程亚纯解的增长
性,在系数的级相同的情况下,得到了方程无穷级解的超级的精确估计.同时,还
研究了相应非齐次方程亚纯解的超级和零点二阶收敛指数.
第四章,研究了单位圆内一类二阶和高阶齐次线性微分方程解的增长性,在系
数为解析函数时,得到了方程解的级和超级的精确估计.
关键词:线性微分方程;亚纯解;级;超级;迭代级;收敛指数
,
.
.
.
,
. .
? ,
,., .
, .:
, ., ? . . 伍 ,.
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目
录
中文摘要.??.. 英文摘要??.. 目 录
第一章前言与基本概念 .前言??........
.基本概念?
第二章复平面上几类高阶线性微分方程亚纯解的迭代级
?.引言与结果
?.引理?.定理..?..和推论..?..的证明第三章复平面上一类高阶线性微
分方程亚纯解的级和超级
? 引言与结果??..
?.引理?.定理..?..的证明??.
第四章单位圆内一类齐次线性微分方程解的级和超级
引言与结果??..
?.引理??...........?..?...........?.??..
?.定理.,?..的证明??.
参考文献??.
致 谢??.
在读期间公开发表论文著及科研情况?.
第一章 前言与基本概念
?.前言
世纪末,在对前人关于值分布结果进行整理的同时,改进了, ,等人的结果,开始形成了整函数的值分布理论.但是,人们 发现处理整函数的方法不能很好地应用到亚纯函数理论中.直到世纪年 代,.创立了亚纯函数值分布理论,而整函数理论的经典结果可视为 其特殊情形.此后,亚纯函数值分布理论和?理论见文
?,,?】使亚纯函数理论得到极大发展,成为了近代亚纯函数理论的基 础.与此同时,复微分方程理论也迅速发展.然而,作为复微分方程重要理论
之一
的复振荡理论却一直不曾引入关注.直到世纪年代初,.和.从 研究二阶线性微分方程解的振荡性质开始,得到了线性微分方程的整函数解
与系
数之间的一些结论,为复线性微分方程振荡理论做了创始性工作见文?】.自
此,复振荡理论才逐渐地成为人们研究的热门课题.
继.和.之后,.,.?】等国外学者也为
复微分方程理论的发展做了许多初始性的工作.与此同时,我国数学学者杨乐引、
仪洪勋、杨重骏【、高仕安、陈宗煊等,也在复微分方程理论的发展过
程中做了许多首创性的工作.随着复振荡理论的快速发展,国内外还涌现出一大
批优秀青年数学工作者.例如,.?,.一引,..引,
曹廷彬、涂金】等,他们也做出了杰出的工作,丰富和完善了复振荡理
论.
复线性微分方程理论开始于对二阶线性微分方程的研究,然后向高阶线性方
程发展.随后主要沿着以下几个方向深入发展:方程系数从在复平面上到单位圆
内;从研究方程解的级、超级到迭代级再到?.】级;方程系数由一般形式到特殊
形式.在本文中,我们在上述几方面展开研究,讨论了几类齐次和非齐次线性微分
方程解的增长性:在第二章中,我们研究了几类高阶线性微分方程亚纯解的迭代
级;在第三章中,我们研究了一类特殊系数高阶线性微分方程解的超级;最后在第
四章中,我们在单位圆内研究了一类二阶和高阶齐次线性微分方程解的级和
超级.
?基本概念
在本节中,我们介绍本领域内一些与本文相关的基本定义和记号.在本文中, 我们使用值分布理论的
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
记号见文,,?胪此外,我们 规定:对于充分大的?.?,有 ??,:
??:特别地有 ;
:一 一
江西师范大学届硕士学位论文
且记。:.
特别地,我入以下定义.其中,均为正整数且定义..一..中的亚纯 函数是指在复平面上亚纯的函数.
定义..,,亚纯函数,。的级,下级,零点收敛指数和不同零点收敛 指数分别定义为
仃甄?掣,时一?笋,
:甄:?掣,,:甄?掣.
定义..亚纯函数的超级,超下级,零点二阶收敛指数和不同零 点二阶收敛指数分别定义为
州:甄%掣,俐一%掣,
?肛甄:学,:甄学.
定义..,亚纯函数的次迭代级定义为
州甄甏笋.
注..如果为整函数,那么的次迭代级亦可定义为 甄警甄警.
特别地,如果,的级定义为见文【
州;面警甄?掣
如果,的超级定义为见文】
州?。?笋面警
定义..亚纯函数的次迭代下级定义为
一?笋.
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性 注..如果,为整函数,那么的次迭代下级亦可定义为 州一警舰警.
定义..,司如果,为亚纯函数且满足唧厂盯?,那么,名 的次迭代型定义为
%,甄掣.
定义..】亚纯函数.厂之的级的增长指标,定义为 当为有理函数;
?,
当,为超越函数且存在某,使得。。;
蚶,任
当.厂满足对所有的,有%.厂。。.
定义..【’】亚纯函数的。一值点和不同口一值点的迭代收敛指数
定义为
加甄%?甄?笋;
,:。.。。瓦,.五。。磊.
如果凸,亚纯函数.厂的零点迭代收敛指数和不同零点迭代收敛指数分别定
义为
,甄警甄?笋,
,甄警:甄?笋
如果.。。,亚纯函数,。的极点迭代收敛指数和不同极点迭代收敛指数分别
定义为
?扣甄?笋甄?笋.
尹甄警顿警.
定义..亚纯函数,。的一值点的收敛指数的增长指标厂口定 义为
,
当, ;
.厂,口 :~,.口?, 存在某个?有,,.
,
【
对所有的有.厂.
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面我们给出单位圆内皿纯函数,的级、超级及收敛指数的足义. 定义..在单位圆内,亚纯函数,的级和超级分别定义为 町,戛篙半,础,戛絮掣.
对单位圆内的解析函数,,我们还定义
删蓦絮掣,酬肛耳噻掣,
其中,是,。在上的最大模.
定义..】在单位圆内,亚纯函数,的零点二阶收敛指数和不同零 点二阶收敛指数分别定义为
肛蓦笔:以肛耳笔竽.
我们还需要如下关于集合测度和密度的定义. 定义.. 集合
,。。的线测度和集合 【:。。的对数测度
分别定义为如和厶下.集合的上密度和下密度分别定义为 ~耻面掣,一掣
定义..】设集合
,。则的测度定义为止啬第二章 复平面上几类高阶线性微分方程亚纯解的迭
代级
?.引言与结果
在本章中,我们主要研究具有限迭代级亚纯系数的高阶齐次线性微分方程
./。’一。,?一...,, ..
..
,‘’一三,?’...,,
和非齐次线性微分方程
.,‘’一。,‘??, ..
?,’一名,‘一’...名,名, ..
的亚纯解的一些性质.
众所周知,当山,?,?一都为整函数且?时,方程..的
所有解均为整函数.进一步地,当名,?,一,中某些是超越整函数时,则 方程..至少存在一个无穷级解见文.但是,当为非常数亚纯函 数时,方程..也可能有亚纯解.例如,方程可万夏?瓦面,”一可兰蠹辅,” ,导有亚纯解,.因此,自然要问:,?,在什么条件
下能保证方程..的每个解具有无穷级另外,对方程..一方程..大 量存在的无穷级解,我们只用级来描述方程解的增长性快慢是不够的,而利
用超
级的定义则能对这类增长性较快的解作进一步估计.但是,仍有许多解的超
级为无
穷,对这些解我们用超级估计其增长性仍不够精确.因此,.,. 等国外学者利用迭代级的定义对方程..和方程..解的增长性进行了研 究,得到了一些结果见文【, 】等.同时,许多国内学者在这方面也作了进一 步研究见文【,,,,】等.特别地,.,.分别在文
】和文】中得到了以下结果.
定理..【设,?.
为整函数,且满足?一
,?:昆一,则方程..的所有解都满足
和?:
:?,一.
定理..【】设,?,一。为整函数,且满足.若
或%歹.?.忌一,那么..的所有非平凡解都有, 和
定理..【设.?,一为整函数,且满足,% 若:,?:忌一和岛
江西师范大学 届硕士学位论文
,?,忌一?%山.那么..的每个非零解都满足, 和%%.
定理..设,?,凡一,,为整函数,且满足 ,?,七一,.如果。。,且如或
%如%,?,七一.则微分方程..的所有解满足 ,,%厂,,厂%,至多有一个例外解.
当方程系数为亚纯函数时,陈玉等在文中得到了以下结果.
定理..
】设,,?,一是亚纯函数,且满足
?。。,?,七一和甄丝麓笋盯.如果,?是方程 ..的亚纯解且满足?,,那么盯,?,,盯。. 定理..
】设,名,?,一,?是有穷级亚纯函数, 且满足盯盯月,?,忌一,如果方程..的所有解,? 为亚纯解,且?卢.厂,盯厂。。,那么页.厂厂。。; ,,盯,?.又若耍匿丝鼍凳?盟.则, 。,盯.厂盯,至多除去一个例外.
首先,我们考虑将定理..和定理..推广到迭代级情形,所得结果亦是
对定理.....的推广.
定理..设,:?,?是亚纯函数,满足胍%如, ,?,一%凡?,。且击或~击唧.如果
,?是方程..的亚纯解且满足?,、那么%,唧凡. 定理..设,,,?,一,,?是亚纯函数,满足
??,唧如,,?一:砖一盯?,.盯
%,且击或击唧‘.如果方程..的任一解,?为 亚纯解,且满足坳,,那么,,,,唧,,唧,至多 除去一个例外解.
定理..设,?,?,一?是亚纯函数,存在某个超越亚纯函 数?,.?,七一满足。。,唧“?且
五或~击.如果方程,.的任一解.厂为亚纯解,且满足 ?那么%,?%九,且至少有一解满足唧.厂%山. 定理..设,,?,一,满足定理..中的条件,? 是亚纯函数且满足盯唧 。。.假设方程..的任一解 .的一个解,,,止.?,
.厂均为亚纯函数,且满足卢,,是方程
是方程..的基础解系.则存在一个厶?,?,南,不妨设为.使得所
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性 有解空间;?回内的解满足,入,,
至多有一个例外.
注...若将定理..和定理..中的条件“卢山和~ 脚”改为“和~;脚,”,定理..和定理..的结
论仍然成立.
定理..设?,以,?,一,名为亚纯函数,且满足甄簧搿 ,%,,?,七一?盯和
%:,?%一砀月.若,?为方程..的亚纯解
且满足~仰,,则,,.
当方程..的系数满足下述条件时,.在文中得到了如下结论. 定理..【设日是一个复数集且满足万苫磊?:?,,, ?,一为整函数且满足当?且??时, 和
?,,?:一,其中肛,?&均为常数.则方程
..的每个非零解,具有无穷级且盯.厂?肛.
定理..设日是一个复数集且满足:?日,,名:
?,?一。为整函数且满足:,?,一?盯?,
当?且时,?&和 肛,
,?,惫一,其中肛.?卢均为常数.则方程..的每个非零解,具 有无穷级且盯.
其次,我们将在定理..和定理..的基础上进一步研究,把方程系数由 整函数推广到具有限迭代级的亚纯函数情形,并研究方程..一方程..的 解的迭代级.得到了以下结论.
定理..设是一个复数集且满足?:名?日,.二.
?:一:为有限迭代级亚纯函数且满足当。?且。?时,?
.,“和?,,?~,一,其中肛,?
。均为常数.若方程..有亚纯解,则每个非零亚纯解,满足%,?肛.进
。卢,其中
一步地:如果当名?.,,,?,七一
卢是一个常数.若,?是方程..的亚纯解且满足脚.厂,则 ,.%,肛.
定理..设?是一个复数集且满足??名?,,, ?,为有限迭代级亚纯函数且满足
即山 ..?南;
对任给的 和常数?,当。?且。。时,。? 江西师范大学届硕士学位论文
?和如?”,?,七.若方程..有亚纯
解,则每个非零亚纯解,满足?口.进一步地,若.厂?是方程..的
亚纯解且满足~脚,,则,,唧,,盯.
由上述定理..容易得到下面的推论.. 推论..设,,?,:满足定理..中的假设条件, ?是亚纯函数且满足或仃.若,悟是方程 ..的亚纯解且满足~卢厂,则一.,一
舛,一一盯.
定理.设日是一个复数集且满足?:?,?是 亚纯函数且满足?。?】.:。?或盯?。。 山,。彳,?,凡一,名为有限迭代级亚纯函数且满足
,,,?,一 。“?。。,卢是常数;
当?且。。时,??和?肛,
,?,尼一,其中“,“&?均为常数.若方程..的任一解 .厂?为亚纯解且满足~“,,则:%,,至多有一个 例外解如三满足或%
名?是
定理..设是一个复数集且满足??三?日 亚纯函数满足%盯??.,,?,为有限迭代级 亚纯函数且满足
,,:?.南;
时,?
对任给的 和常数&?,当?且
,乜。和名?,”,,?,忌.若方程..的任一 解,悼为亚纯解且满足蜥,,则,入?,盯,,盯. 至多有一个例外解.
由上述定理..容易得到下面的推论.. 推论..设凡,,?,.日满足定理..中的假设条件, 三?是亚纯函数满足或%夕盯且一%。‘’ %一夕。一’??.若,?是方程..的亚纯解且满 足,,.厂,.厂%,『。,则,一夕
,页,一/一%,一盯.
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性
?.引理
引理..【】设与是,。。中的非减函数.如果? .,或当《 ,时,?,其中 ,?是一对数测
度为有限的集合.则对任给常数,存在,当时,有?. 引理..
设是超越亚纯函数:忌,,?, 。是不同整
数对的有限集合,满足‰五?:?,.是一给定的实常数,则存在 对数测度为有限的集合,.。。,存在仅依赖于和的常数,使得对 所有满足岳,】 的及对所有的,?,有
黼?掣。???’
引理..【设是正整数,,稿是亚纯函数,其中名和。是 整函数且满足?,肛?%唧,。。,或
且肛.假设为吲上满足。,的点,%表
示整函数的中心指标,那么存在一个对数测度有限的集合马,。。,当
易时,有
簪【,
错掣九吣忉
引理..】设亚纯函数满足,?且盯:则存在 整函数:和使得
,?瓦匹厂和%,唧不,,唧.唧。’
进一步地,对任给的 ,有
一,一,,托?,。 即,托《
其中岛是一个具有限线性测度的值集合. 引理..】设整函数满足..,?:且
盯,口肛:贝
’ %.:盯.?。~:“.
?
雨
其中%为的中心指标.
江西师范大学届硕士学位论文
引理..【】设微分方程.厂‘’%一名.厂?’?,被忌个 线性无关的亚纯解,,:?,所满足,那么,。,?,是亚纯函 数,且对于,.?,七一,有,,,,,?,南.
引理..【】设,名,?,%一名,?是亚纯函数,,是 方程..的亚纯解且满足
:,?,一?,
或.%?:%,?,后一%厂仃,
贝五,.厂~,,唧。,盯.
引理..设,,?,,?是亚纯函数,是方程 ..的亚纯解且满足
.,?,忍。。,
或,即,?,七%,盯,
贝~?,~,,盯.
证明:用与引理..相同的证明方法,容易证得引理..的结论成立.
引理..设亚纯函数满足%.厂盯且?.则对任给的
,存在一个无穷对数测度集合
,?,使得对所有的?,有
昂肛一。。警.
证明由定义..可知,存在一个趋于无穷的点列扎器满足‰ ,且,魄生秽.对任给的 ,存在充分大的正整数使得 当凡和
.。时,有
。二
, 卜~’
即,
鬻掣?坠号莽幽.
‰,。二 ?,
令局甚。。%,击‰】,则当?,由. 式可得 :菡等掣规警刊,
其中?巽。。艘告”警?墨。,。。.引理证毕. ?.定理..?..和推论..?..的证明
定理..的证明假设,?是方程..的亚纯解,则由方程 . 可得
.
幽五等五竿.刊心等.
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性
由..式及对数导数引理可知,至多除去一个线性测度为有限的集合,对所
有的《,有
七一
..
,??,,川.
因为击或~击唧。,所以甄一。。,?唧。.于是,利用 ..式及引理..可得
一
。.。。警?甄警,甄警,”一,是一, 即?,,%,:?尼.又由题设条件,;
,?,七一%山,可知?%.厂.
下证唧,,?%凡.由定理,可表示成,籍,其中 ,为整函数,满足,脚?唧唧,,%脚.厂. 由引理..,取点满足及,,均表示整函数的中心 指标.那么存在一个对数测度有限的集合易,?,当岳岛,】
时,有
..
错半班?,”
将方程..改写为
..
一生。生??名?.
将. 式代入..式可得
?圳,
一掣 ,州,,七半?
州
?,掣。凡名.
由引理.,对任给的,存在一个有限线性测度的集合历:当?隹
且充分大时,有
..
?。。’?托,?,七一.
由..式和..式可知,当满足譬:易邑且 ,,??时,有
..
%【?。 唧‘山’‘
由..式及引理..和引理..可得%厂口夕? .又 由 的任意性可知%,茎唧‰.从而定理..证毕. 江西师范大学届硕士学位论文
定理..的证明
先证%?唧.由定理,.厂可表
示成.厂幽,其中名:为整函数,满足脚.厂脚?唧 .%~;脚,.由引理..,取点满足及
,夕,%表示整函数的中心指标,那么存在一个对数测度有限的集合
局,。。当?《,马时,..式成立.将方程..改写为 一等七孚?川心手讹五一半.
将. 式代入..式得
,州,
一半。州,五掣枉
?五掣讹五一半.舢
由引理..知,对任给的:,存在一个有限线性测度的集合昆,当,《
局,,且?。时,..式成立,并且有
盟:阻巡刭:咀剑型竺丛型竺竺丛竺
。
厂? 夕。 , 。.“,一
因唧?,脚夕,故可选取 满足 划皇与业,从而有 .
鬻陋.
由..式,..式及..式可知,当隹【,局岛,且 ,,?。。时,..式成立.又由..式及引理..和引理 ..易知%?.
下证,厂,,.显然。厂?卅?,?,.厂.又因?, 故可将方程..改写为
’ ~? ..
,
三南他 。 五竿.州出 /
由..式易知
帕,扣坼,抄吣,扣勖洲,
..
肌,扣毗抄?,扣薹刖办
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性 由..式及对数导数引理知,至多除去一个线性测度有限的集合,对所有
《,有
..
嘶,扣,扣薹嘶,矧嘶纠卜
由..式和..式可知
..
,?南丙 .,,?如,,.
\ /
式,并由题设条件和引
当充分大时,将,,’?;丁,代入.
理..可知,,?咋,,.从而/唧,, .
假设,?,是方程..的解且满足%,%,
,则一厶?%,唧,.而一止是方程
..对应齐次方程的解,由定理..的证明的第一部分可知仃时,,一丘?
即至多除去一个例外解,其它任一亚纯解,?均满足 ,于是矛盾.
厂%.定理..证毕.
定理..的证明由于方程..的所有解为亚纯函数,设,厶,?, 为方程..的基础解系,由引理..有
,?,,礼,??砖.
因为击或~击,所以甄。。。,.故存在一个 对数测度为无穷的集合既,?,使得?有现。。, %月.令。:’?昆,,? ,厶礼.?一.尼,贝 岛。岛.由于岛的对数测度为无穷,所以必存在某个对数测度为无穷的集合
岛。礼?,?.七,不妨设为。,在?。上满足,。唧 和.?、,.由此可得盯,%,.
将方程,.改写为
一茜,‘‘’,‘’ .厂?一’。厂,
从而可得
, ..
,?,?,
?
其中为实常数.由假设,:』.?.七一,?,及 ..式可得脚厂?凡.又因为~?,.所以入 脚,.
江西师范大学届硕士学位论文
由定理,可表示成,端,其中,为整函数,满足 脚脚,?%%,,~脚,.由引理..,取为
?上的点:且满足肘,,%表示整函数的中心指标,那么 存在一个对数测度有限的集合
,?,当暮,】 时,..
式成立.
由引理..,对任给的 ,存在一个有限线性测度的集合,当隹 局且充分大时,有
?即‘,?,惫一 ..
由..式,..式及..式可知,当《【,】岛玛且
孑:,斗。。时,有
‖ ‘
。‘. ..
由..式及引理..和引理..,易知%,? .
又根据 的任意性,可得唧冬%也.从而至少存在一个亚纯解,,使 %厶.定理..证毕.
定理..的证明
由定理..知%乃?唧钆,?,南,且存
在一个厶,不妨设为,满足%%山.用文】的证明方法,可以证明 解空间,?内的解满足.厂%,厂,至多有一个例
外.定理..证毕.
定理..的证明设,。?是方程..的亚纯解.先证%,,? %.将方程..改写为..式,由对数导数引理和..式可知,至多 除去一个线性测度为有限的集合,对所有聋有..式成立.因此. 七
,??,, .,. ..
令盯,,%.,?.七一,
昂如%%山,,?,七一.若唧.则对任 给的 ?,.一,?,有
..
丁,?托..
若唧:%凡,则对上述的,有 ..
,?...
由引理..,存在一个无穷对数测度的集合且,使得对所有?.有
,
.
一一 。.
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性
由甄捌,对上述 ,当?。。时,有 ..
,?丁,.
将..一..式代入..式可知,对所有的?\且?,有
一一 一.一 。尼丁
庇町托,,,
即
..
一一 ?丁一?.,.
由..式可得盯?唧,.
下面证明%?.将方程..改为..式.由定
理,,可表示成嬲,其中,为整函数,满足蜥夕?.厂 唧,唧入,脚,.由引理..,取点满足及
,,%表示整函数的中心指标,则存在一个对数测度为有 限的集合 ,。。.当譬易,时,有..式成立.由引 理..,对任给的 ,存在一个有限线性测度的集合岛,当?圣, 充分大时,有..式成立.将..式,..式代入..式,当满足 车,恳肠及,,??时,可得..式成立.由
..式及引理..和引理..可得%%?.又由
的任意性可知唧,‘厂唧.从而%.定理..证毕. 定理..的证明假设,?是方程..的亚纯解.由方程.. 可得
七?引小?五孚卜?吲...,
由引理..,存在一个有限线性测度的集合
【,。。.使得对满足所有?
仨的:,有
错鲫陬删?川,?.矾..
其中是一个常数,且文中每次出现的不必相同.由定理..中的假设条件
可知,存在一个集合日满足五磊:?,当?且??时,有 ..
?。和?,,?,七一.
将..式和..式代入..式,可知当。?且满足七隹,
??时.有
. ..
?,,?
江西师范大学届硕士学位论文 因此,存在一个上密度大于零的集合 ,,当?且?。。时,有
..
一,?,,.
由..式可得,?肛.
进一步地,由定理..的假设条件,对充分大的七,有
..
缸,歹,,?,七一?,
其中卢是常数.由定理,.厂名可表示成,名粥,其中,
为整函数,满足脚,冬唧印,:或咚 ~脚,.由引理..,取点名满足?及,,%表 示整函数的中心指标,则存在一个对数测度有限的集合 .。。,当
?《,】易时,有
..
帮掣’,圳九一?五.
由方程..可得
..
例洲?五孚?州列盼眦川
将..式和..式代入..式可得
..
%?
,.卢卢,
其中名满足?萑【,】 ,?。且,.由引理..,引理 ..和..式可得盯唧冬肛.从而若.厂?是方程,.的 亚纯解且满足,?脚,,则,,%,肛.定理..证毕. 定理..的证明假设,?是方程..的亚纯解且满足、? 地,.使用与定理..中相同的讨论方法,我们容易得到盯,,芝一.根据
的任意性可知盯舛?盯.
另一方面,由定理..的假设条件和引理..,对任给的,存在一个 线性测度为有限的集合肠,对所有满足?隹玛的名,有 ?。,,?一.七一和?一...
由方程..可得
例?南?五孚卜叫五什?,【...,
由定理,,可表示成.厂石躲.其中,。为整函数,满足 坳,?唧:或%~?肛,,.由引
丛类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性 理..,取点满足七,厂及肘,,%表示整函数夕的中心指 标,则存在一个对数测度有限的集合岛,?,当?车,】易时,有 ..式成立.将..式和..式代入..式可得
..
% ,
其中满足岳,易易:?。且,.由引理..,
引理..和..式可得盯,.厂?盯 .根据的任意性可知 %厂?口.从而,盯升,盯.定理..证毕.
定理..的证明假设厂?是方程..的亚纯解且满足 坳,.下面分两种情形进行证明.
情形:我们先假设?。&?,名?。。.由方程..可得 竽阻五例..批五 删俐...,
由定理,.厂可表示成‘厂脒其中,为整函数,满足 脚.厂坳%唧.厂.或%~~;.由引
理..,取点名满足及三夕,蜘表示整函数夕二的中心指 标,则存在一个对数测度有限的集合岛:。。,当?车【:】易时,有 ..式成立.由引理..,对任给的,存在一个对数测度为有限的集合 伤,使得对所有满足?岳易,?。。和,的,有
器赞嫦?翌岩等华?。倒.
由定理..的假设条件可知,当充分大时,有..式成立.将..式 ..式和..式代入..式,当。满足《【,易肠,?。。 和,,有
% 足
,卢. ..
从而,由引理..,引理..和..式可得盯,?肛. 假设,是方程..的亚纯解且满足/或盯卅,而肛.如果还
存在另外一个亚纯解,满足或盯,如肛.然而,因一,是对 应齐次方程..的解,故由定理.,的第一部分结论可知%,??肛, 这与%一,肛矛盾.从而可得厂和盯厂,至多有一个 例外解如满足/和盯舛如.
情形:下面假设%?.由引理..,对任给的 ,存在一个线性测 度为有限的集合,使得当满足七岳岛.?。。.有 ..
%‘’ 小
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用与证明情形相同的方法可得和盯,,,,至多有一个例外解 ,满足,和%.定理..证毕.
定理..的证明假设?是方程..的亚纯解且满足, 坳,.由方程,.可得
伴谢例?渊阶粼南斛皿瑚,
由定理,‘厂可表示成貉:其中石,为整函数,满足 蜥,如?,或唧~~??,.由引
理..,取点满足及,,%表示整函数的中心指
标,则存在一个对数测度有限的集合易,。。当?譬,】易时,有 .,式成立.由引理..和定理..的假设条件,对任给的 ,存在 线性测度为有限的集合岛,取点名满足车局和名,,当充 分大时,可得到..式和
。
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而 瓦两而两商砑黼
矿姚?.. ‘ 卜?叫
一
一。脚一:“。
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将..式,..式和..式代入..式,取点满足七《 ,易岛,?和『,,有
%?南 。。拈 . ..
从而,由引理.,,引理..和..式可得啊.厂?盯. 使用与证明定理..相同的方法,容易证得%,盯,至多有一个例外
解.因为%?盯和唧山,.;,?:七仃:所以由引理..可得 ,,%口,至多有一个例外解.定理..证毕. 推论..的证明
令?.由或盯盯和定理
..可得唧%,和一,九.厂一将代入方
程..可得
纠?允‘?’一名夕’%一?一’... 设‘’?。‘一之.若三,
则由定理..的第一部分结论可得?盯,这与%矛盾,故 ?.又由%盯%?厂和引理..可得天.厂一和
??%?盯.
推论..的证明用与证明推论.,类似的方法,容易证得推论..的 结果.第三章 复平面上一类高阶线性微分方程亚纯解的级和超级 ?.引言与结果
众所周知,当系数二,均为有限级整函数时,二阶齐次线性微分方程 ,”: ..
的每个解都是整函数且大多数解具有无穷级见文【.那么当系数满足什么 条件时,方程..的每个解都具有无穷级当。时,.和 .对方程..进行了研究,得到了下列结果.
定理..【设是一个非常数多项式,是非零常数.则方程,” 。的每个非平凡解的级为无穷.
定理..设是一个超越整函数且级盯?.则方程
?’七 .,
的每个非零解的级为无穷.
从定理..的结果我们自然会想到,当时:需满足什么条件 可使得方程..的每个解具有无穷级对此,.. .,. 和陈宗煊、彭峰等在研究中得到了以下结果,
定理..设多项式。扩?:名扩?,。?
满足。? 。或。、整函数和?满足
盯几?,.则方程厂”’厂’,的每个解具有无穷级且 ?.
定理..【设整函数山。?.满足盯山,,是复常数
且?口.则方程,”“的每个非零解
,的级为无穷.
定理..【设整函数,。?,,满足,盯功 .,是复常数且?, ? 或.则方程
”三”,。.厂
的每个非零解,的级为无穷.
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定理..设,是非零复数且?,是多项式或凡。, 其中是非零多项式.则方程.厂”“.厂’的每个非零解/具有
无穷级且仃,.
定理..【设整函数三?,满足,,。是复常数 且?,?不妨设?.如果 ?或,则方程 ,”’。。,
的每一个非零解具有无穷级且。,. 定理..【设整函数?,:岛?,?.一
,。,?.:一满足,盯,。,,?一,尼一
是复常数且满足 ,‰,?,;是实常数 且??如,其中』?移,/?弘,, ,.?,七一,,是复常 数且?,?不妨设?.如果 ?或击,其中 :?,:?如,贝?方程
,。?一,?’三,
町屹,
的每个非零解/具有无穷级且盯,.
在本章中,我们首先将定理..中方程的整函数系数推广至亚纯函数系数,
并且用高次多项式名,,分别取代一次多项式,:,得到了以 下结果.
定理..设亚纯函数如?.,马?.?.七一
,。.、?,詹一满足,,盯马.?一.尼一
,。.,?..,七一.令“?..: ”
?:局”?均为非常数多项式且。?,。?不妨设。?‰, ,?,忌一为复常数且满足。。?厶和。
,,?.七一.若
是实常数且。??:其中,?,,?移,,
。?不或。丁笔,其中:?,。:?,厂?
是方程
,...甬’,
,‘
..
、 。’。,
的亚纯解且满足所有极点重数一致有界,则具有无穷级且. 由上述定理..,容易证得下面两个推论.
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性 推论..设亚纯函数?‘『,,?,?一,?
,。,,?,七一满足,,盯玩,?,南一
,。,,?一,忌一.令“?一,“
?, 。“?均为非常数多项式且。?,。?不妨设。?‰, ,?,一为复常数且满足。。,?,克一.若
。?或。,,?是方程..的亚纯解且满足所有极点重数一 致有界,则具有无穷级且口.厂.
推论..设亚纯函数?,,且?,。,,?,
七一满足,,盯 ,?..,南一,盯。,,一?,惫一
礼令”?,。扩?,尼之。严?均为非
常数多项式且。?,‰?不妨设。?。,。,?,一是实 常数且轨?.若。?或。,其中。:,?,七一, ,?是方程.。的亚纯解且满足所有极点重数一致有界,则具有无 穷级且.
在研究了齐次线性微分方程后,我们自然想到非齐次线性微分方程的亚纯解
是否也具有类似的性质对此,我们得到了以下定理. 定理..设亚纯函数码?,.局?,?,七一
,。,.?,七一和非常数多项式三,之,,?:一
。?
均满足定理..中的假设条件.?是有限级亚纯函数.如果 或。七.其中:?和:?如,且方程
.厂’一一 ’,‘一’...。。’,’
..
。。’。’
的所有解均为亚纯解.若/‘。?是方程..的亚纯解且满足所有极点重数
一致有界,则满足页。‘厂。,眈厂,至多有一个有限级的例外解.进 一步地,若方程..存在有限级例外解如,则盯,?,,页,. 以下两个例子表明定理..中的有限级例外解可能存在. 例..考虑非齐次线性微分方程.厂’?,‘?’?.厂酽‘ 攀‖一两一:『’雩竽卅‖.其中,?,%一是亚纯函数.则 是方程的解且盯南.
例..
考虑非齐次线性微分方程,’厂”?.,”一
。.厂一一?一户,‘;一.则,。是
方程的解且盯如.盯,如江西师范大学届硕士学位论文 ?.引理
..【
弓
设.厂为超越亚纯函数且盯?.惫,,
?,‰,是不同整数对的有限集,满足‰五?,,?,,又设 是任给的常数,则
存在线性测度为零的集合厩,不,使得若妒?,不\,则存在常数 岛凰妒,使得对满足
妒及?凰的所有及对所有尼:?,
都有
嬲九烈“七;
存在对数测度为有限的集合晶,?,使得对满足?岳?,的所有 及对所有后,?,都有
锚九旷州?删;
存在线性测度为有限的集合岛,?,使得对满足隹的所有及对 所有恐,?,都有
篇九州,.
引理..设&卢“?,卢是实数且满足川例?
是次数为几?的非常数多项式,?是级为盯凡的亚纯函数.令 尸“,坩,,一卢.则对任给的 ,存在
零测度集凰【,,使得对每个曰?,不\ 皿,存在伯,使得当 ,时,有
若.,则一芒,口”棚.“;
若占尸
,则只“坩一 巧尸,口”,
其中日口?,:巧日是有限集.
引理..【】设凡是正整数,。。扩?.是非常数
多项式,其中哆『,,?,是复常数且。?.令馆。一 。哟,如?三,等,占 。佗臼,则存在一线性测度为零的集合 凰蠡,紊,使得若?,则存在一条射线
,?一磊:蠡\凰
风,使得,,占岛,或,,占,,其中目?
一轰,舞:弓,臼是一个线测度为零的有限集.
注..【在引理..中,若用?云:五”、、\‘风替代?一磊.蠡\
王如风,则引理..的结论仍然成立.
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性 引理..设是一个亚纯函数且满足卢。。,则对任给 的,存在对数测度有限的集合
,。。.使得对所有满足?隹
,岛:。。的点,有一托?名?卢托.
引理..【设七?,,,?,?一是亚纯函数.盯, ,?:七一.若是方程.厂’,?,的超越亚纯解且满 足所有极点重数一致有界.则,满足仃,?盯. 引理..设,‖一,%
?是有限级亚纯函数.若,是方程
厂‘一厂‘一...,
的无穷级亚纯解,则.厂满足页,。。
?.定理.....的证明
定理..的证明设.厂?是方程..的亚纯解. 第一步,先证盯,。。.反设盯,。。.令:. ,,盯,?.七一,仃。,?一,尼一卢.贝由弓理 ..,对任给的龉斟哥,学:币:可,,存在一个对数测度为有限 的集合
,。。,使得对所有满足隹,】岛?。。点名,有 【 。,, ?,?,七一,
。?.?忌一. ..
由引理..,对上述,存在一个线性测度为零的集合氏卜三,等:使得若
和
?一号,警\尾,则存在常数风‰口,使得对所有满足 三?的点,有
.
错九加。叫川,?.
设?.。口。胡.‰汨,,?【三,警.我们容易得到 :。
幻乜。 凡目?,
“。 不 ?如.
下面分两种情形进行证明.
情形:。?不.即?不.首先,假设?.由引理..,对上述 也凰其中,飓,?如引理
.存在一条射线。?一云,磊\
届硕士学位论文
婆亘竖堕盔堂
..中定义且其线性测度之和为零,使得臼,‘,日或占只口 ..
当,,目时,由引理..可知,对充分大的,
。尸‘’?一 占尸
“和。’?一占,..
故由..式可得
‘。’’?。’?’
?一一尸;“,.
..
由方程..可得
悱五剁叫?例如卅阢七竿
..
.。。,『
,。见。’』?。。 .
对?,,有
? ,“?. ..
对?如,有
『‘。’?卢”一一。?, .. 其中卢:凡一和?一磊,蠡\ 飓风.将,.式,..
式,..式,..式和..式代入..式可得 一一,“卜印? ’‘一?。‘
。’。一
?/‘。一’。 ,“...
其中%是某常数.由..式和杀高可得 ..
一。孚剐”?%口 ‖.
从而由巧’.和 业,,容易得知..式是一个矛盾.
当.曰,,口时,由引理..可知,对充分大的. ‘。’?一?占尸,口“和?一,... 因此,可以得到
。。’’?。。’『一尸
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性 ?一一,“. ..
对?,有
墙’?一 白只“?. ..
对?厶,有..式成立.将..式,..式,..式,..式和 ..式代入..式,可以得到
一一 ,“?一’?
.’?
..
?‘州姚.
故由,和孚,?可知..式是一个矛盾. 使得
其次,假设.由引理..,对上述,存在一条射线 和尸,.因为。?%。?。和,
?一磊,磊\?
所以。。.从而占,。 。.由引理..,对充分大的,可得..式,..式及
’?“和。’?一,“...
因此,
’’?名’?’
? 占“, ..
其中一 ,口一 ,一.由矧.易知
一 :一,口,从而.将..式,,.式,.. 式,..式和..式代入..式可得
:”?舰?“
其中且矗是某常数.因此,
一 “ 。一旬. ..
由,,和 孚,;.易知..式是一个矛盾. 情形:血。盘即不.首先假设?,则?不.由引理..,对上
述的:,存在一条射线
,使得?一甄,蠡\,凰和,.
因为,所以尸.。一。 .由引理.., 对充分的,可得..式,..式及
以?一尸,“和/。。’?一.曰“... 从而可得
。。’?。。’?江西师范大学届硕士学位论文 ?一一 ,”. ..
用与情形相同的方法,容易得到一个矛盾. 其次,假设不.由引理..及其注..,对上述的 ,存在一条射线
使得?蠡,嘉\局,则,,口。
:,一
.因为?,。?。和,所以。几, 只巧,目.由引理..,对充分的,可得..式,..式和..
,所以对?,有
式.因为。?,。:?如和
扁。’冬跏”?“. ..
将..式,..式,..式,..式和..式代入..式可得 ,” ”,“,
其中是某常数.因此,
“?。‘卢, ..
其中’一占一 .因为
,。南和?,所以
一,一一一。?
一。。。几日兰。孔.
由和旦?:可知..式是一个矛盾. 综上所述,。。,
第二步,再证,.由引理..和口风。。,盯 岛蜀【,:?:七一?扎,可知盯厂?.再由引理.,,存在一个对数测
度为有限的集合
,。和常数,使得对所有满足岳【,】岛 的点,有
,,.、【
,?,七. ..
与箐?丁:删卅
、,
下面分两种情形进行证明.
情形: 。?,即?不.首先,假设口?.在第一步证明中,我
满足
们已经证得,存在一条射线使得?一矗,刍\岛 .:,或者,:,护.
当尸,.,时,对充分大的,有..式成立.将.. 式,..式,..式,..式和..式代入..式,对所有的点 魁风,有
徊满足七隹,】易玛.?一瓦,云\
一一 尸,“茎一一一’
几类齐次和非齐次线性微分方程亚纯解的增长性?卢托’】丁,,‘.卢
?
”【丁,删?,..
其中%是某常数.由..式和 杀南,可得.. 一。三二占尸,目“? ,,‘.
二
因为只,和 学,】.,由引理..和..式,易得 盯,?礼.故口.厂.
当占’,,口时,对充分大的,有..式成立.将 ..式,..式,..式,..式和..式代入..式,对所有
,有
的点名调满足譬,】易易,?一磊.蠡\?/ ..
一一巧,”? 。丁,,】‘,
其中是某常数.因为,和 孚,,由引理..和 ..式,易得仃,?.故.
其次,假设。口.在第一步证明中,我们已经证得,存在一条射线
飓地满足,尸,,则对充分大的
使得?一参,蠡\
,有..式成立.将..式,..式,..式,..式和.. ,?
式代入..式,对所有的点徊满足《【:易
一蠡.蠡\且巩风,有
“冬尬撕只“丁,,抖,..
其中是某常数.由..式可得
..
一,目”? 【,,】.
因为,秽. 掣.?和,由引理..和..式,可得 ?.故/.
情形:。南,即不首先,假设?在第一步证明中,我们 已经证得,存在一条射线使得?一蠡,蠡\岛凰风满足 ..,臼,则对充分大的,有..式成立.用与第二步情形
相同的证明方法,可以得到盯。,扎.
其次,假设。.在第一步证明中,我们已经证得,存在一条射线名 使得?蠡.氅\岛凰风满足,.,则对充分大的,
有..式成立.将..式,..式,..式,..式和..:?
式代入..式,对所有的点’徊满足芒,】
.有
磊.募\昂凰
且,.“?如‘::“【丁,,】.
江西师范大学届硕士学位论文
其中且如是某常数.因此,
”,? 丁,,, ..
其中一 只一.因为和掣,引理..和
..式,可得盯,?.故仃,.定理..证毕.
定理..的证明 假设,是方程..的一个有限级亚纯解.若方程 ..还存在另一个有限级亚纯解?,,则盯一,?且一,是 方程..对应的齐次方程..的亚纯解.然而,由定理..,可得盯一 向?,这与?。。.相矛盾,因此方程..的所有亚纯解满足 盯,?,至多有一个有限级例外解.厂.
设,是方程..的一个无穷级亚纯解.则由引理..,可得页.,。厂 仃,?.接下来我们将证明方程..的每个无穷级亚纯解满足又,: ,.事实上,由方程..易知.厂的零点仅可能发生在口。,?,七一, ,?一,七一和如,的极点或的零点处.如果,有一个
重零点名,则必定在点处为凡一后重零点.因此,由?可 得
嵋?,抄,扣量?.%蓦肌肼歪州力
另一方面,将方程..改写为
手去等邶?五五 ,孚
...。’’. ..
因此,
凫一 七一 一
,??,寺?,,。?,?,而?,土广?,,’,’ 故由对数导数引理,存在一个线测度为有限的集合局,使得对《,有
丁,,?七丙,,?丁,。?丁,?丁,
.丁,尸‘’,’
乃,厂
???????些丕荭达塑韭五达垡壁堂坌直猩垩纯堡塑塑量壁 :
其中是正常数.令:,,盯:,?,后一】.口一 歹?
二:‘.几?因此,对任给的和充分大的,有 ;丁,,,?‘’,丁,岛
“,,?,,。?‘:,
。
墨箩’?。。二.’‘:,一:,。?肌,?,七一,丁】山?
,.从而,对充分大的茌,有
.
:,?矾胛芦一皇型凳‘?和..式,可得,?足,.显然,,?,?盯,.从
而可得,,.
下面设如是方程..的有限级解,则如
.将矗代入..式,可得
去;等?五懒“咖鼯出掣
‘‘尸‘。’’.
因此,
去?嘶,刍三吣,吾嘶,岛善嘶?妻嘶,孚
?叩四?哪
易知,的零点仅可能发生在。:,?,七一,岛:,?.惫一】和 ?的极点处或的零点处.如果,有一个七重的零点约, 则点细必是的一惫重零点.因此,由?可得 嘶,挑吼扣,扣互,圳占 善呻,?.
所以由对数导数引理和。。.易得
。曼丁,岛
丁:,丁,去?七?:去丁?
苫丁著丁删肌?.
因此可知盯,?钆.盯,名定理.评肇第四章 单位圆内一类齐次线性微分方程
解的级和超级
?.引言与结果
单位圆内的复方程问题一直是本领域的一个难点.虽然有许多国内外数学 学者从事该问题的研究,但由于许多在复平面上行之有效的工具在单位圆中
失效,
所以该问题的研究进展缓慢.近年来,.,陈宗煊,李叶舟,曹廷彬,肖 丽鹏等对该问题进行了研究,并取得了一些开创性成果见文,,,,, .特别地,.在文】中得到了以下结果.
定理..【】设和为单位圆内的解析函数.若盯
或是不可允许的而是可允许的,则方程,”,的所
有非零解厂名具有无穷级.
近来,在文【中,.利用方程系数在单位圆周上一点附近的性质, 研究了方程解的增长性,得到了以下结果.
定理..【设?和名为单位圆内的解析函数,是实
常数,,和是复常数且满足?,? ,.若名,均在
点名。处解析,则方程
.厂匹耐 厂名百?甲, ..
的每个非零解的级为无穷.
定理..设?和为单位圆内的解析函数,是实常
数,,和劲是复常数且满足?,,若,名
均在点名。处解析,则方程..的每个非零解的级为无穷. 在文【中,.还考虑了高阶线性微分方程
厂‘‘%~三.厂 ’...。厂南: ..
得到了以下结果.
定理..【设?,石,?,为单位圆?内的解析函数且
满足马在点处解析或名山商,其中在点处解析且
满足或 ?.是实常数,和是复
常数且满足?:.则方程.