1984年,Clunie和Sheil-Small得到了若干關(guān)于單葉調(diào)和映射與共形映射中經(jīng)典問題的類比結(jié)果,自此以后,平面調(diào)和映射一直倍受關(guān)注,并發(fā)展成為一個(gè)熱門的研究課題。調(diào)和映射很早就被用來表示極小曲面,而極小曲面是微分幾何中一類非常重要的曲面。它的研究涉及到幾何學(xué)、代數(shù)學(xué)及拓?fù)鋵W(xué)等諸多的學(xué)科領(lǐng)域,極小曲面在理論研究和工程技術(shù)等方面也有廣泛應(yīng)用和重要意義。本書主要研究了復(fù)平面上的調(diào)和映射族的卷積的單葉性、調(diào)和映射的線性組合、通過調(diào)和映射來構(gòu)造極小曲面、調(diào)和線性微分算子的完全凸和全星形半徑、對數(shù)調(diào)和映射的基本性質(zhì)等。
平面調(diào)和映射于世紀(jì)年代提出并用來研究極小曲面等相關(guān)問題,自此之后,人們很快發(fā)現(xiàn)平面調(diào)和映射在工程、電磁學(xué)、醫(yī)學(xué)等其他許多領(lǐng)域中都有廣泛地應(yīng)用,成為解決許多工程問題和物理問題的重要工具,比如水流通過地下含水層、穩(wěn)態(tài)溫度分布、靜電場強(qiáng)度,鹽分通過通道的擴(kuò)散等.極小曲面是指平均曲率為零的曲面,即滿足某些約束條件的面積小的曲面.利用極小曲面的Weierstrass表示把調(diào)和映射與極小曲面聯(lián)系起來,因此可以把調(diào)和映射的一些結(jié)論應(yīng)用到極小曲面的理論上,從而得到新的結(jié)論.極小曲面的研究涉及幾何學(xué)、代數(shù)學(xué)及拓?fù)鋵W(xué)等諸多方面.極小曲面因其在理論研究、工程應(yīng)用等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和重大價(jià)值,自提出之日起便一直受到許多物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家們的關(guān)注。
來,單葉復(fù)值調(diào)和函數(shù)(又稱單葉調(diào)和函數(shù))的研究再度興起,我們將探索這些函數(shù)的幾何性質(zhì),這些性質(zhì)構(gòu)成了一個(gè)新研究領(lǐng)域的基礎(chǔ),本課題我們將介紹平面調(diào)和映射和微分幾何的景和基礎(chǔ)理論,微分幾何是一個(gè)將微積分的思想和技術(shù)應(yīng)用于幾何形狀的數(shù)學(xué)領(lǐng)域.然后將介紹極小曲面.我們利用復(fù)分析的思想,給出Weierstrass表示來描述極小曲面,并將曲面的幾何量與這種描述聯(lián)系起來.這使我們能夠開始研究一些有趣的性質(zhì)和新的研究問題,這些問題可以通過Mathematica軟件來實(shí)現(xiàn)可視化.目前國內(nèi)尚未出版有關(guān)平面調(diào)和映射的學(xué)術(shù)專著,本書結(jié)合作者本人的科研方向和研究成果,具有一定的原創(chuàng)性和性,反映了平面調(diào)和映射與極小曲面的新研展,并且系統(tǒng)化整結(jié)、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn).本書利用Mathematica軟件畫出大量的圖示使原本比較抽象的數(shù)學(xué)概念、函數(shù)的性質(zhì)變得直觀易懂,并且把Mathematica軟件應(yīng)用到相關(guān)的計(jì)算和分析當(dāng)中去,讀者在透徹理解理論的同時(shí),還能充分領(lǐng)略數(shù)學(xué)之美.
本書一共分為7章,本書第1章介紹平面調(diào)和映射理論的基本概念以及主要用到的工具等;第2章介紹調(diào)和映射的線性組合,它是構(gòu)造具有給定性質(zhì)的新函數(shù)的常用方法之一,得到了滿足某些特定條件的調(diào)和函數(shù)族的線性組合沿實(shí)軸方向凸的一些充分條件,是M.Dorff、李瀏蘭等人的結(jié)果推廣;第3章介紹調(diào)和映射的卷積,調(diào)和映射的卷積也是構(gòu)造單葉調(diào)和映射的另一種方法,一些新的右半平面調(diào)和函數(shù)族與其他類的調(diào)和函數(shù)族的卷積,利用Cohn's Rule和Gauss-Lucas定理證明調(diào)和映射卷積的單葉性并且沿某個(gè)方向凸
的一些充分條件,解決了M.Dorff、M.Nowak和M.Woloszkiewicz三人提出的關(guān)于右半平面調(diào)和卷積的猜想;第4章主要研究滿足某些系數(shù)條件的調(diào)和調(diào)和映射線性微分算子的凸、星象以及單葉半徑等,其中有些結(jié)論是對Kalaj等人所做工作的推廣和;第5章介紹極小曲面的理論背景、極小曲面的Weierstrass-Enneper表示以及常見的通過等溫參數(shù)表示的極小曲面的例子;第6章介紹極小曲面與調(diào)和映射的聯(lián)系,并利用剪切原理構(gòu)建一系列新的調(diào)和映射,當(dāng)伸縮商為一解析函數(shù)的平方時(shí)提升至極小曲面,介紹利用Heinz's不等式對極小曲面的曲率的行估計(jì),利用調(diào)和映射的Schwarzian導(dǎo)數(shù)得到調(diào)和映射的全局單葉性準(zhǔn)則;第7章介紹對數(shù)調(diào)和映射的相關(guān)理論及作者近的一些研展,構(gòu)造了對數(shù)調(diào)和Koebe函數(shù)、右半平面對數(shù)調(diào)和調(diào)和映射、雙裂縫對數(shù)調(diào)和映射,并證明這些映射像域的性,對單葉星象對數(shù)調(diào)和函數(shù)的系行了估計(jì),提出了類似于經(jīng)典的解析函數(shù)的對數(shù)調(diào)和映射的Bicberbach猜想和對數(shù)調(diào)和映射的覆蓋定理,本書的第1章由王智剛撰寫,第2章由李迎春撰寫,第3、4、5、6、7章由劉志宏撰寫.本書正文部分是使用LATgX[ElegantBook v3.08 中文版](https://github.com/ElegantLaTeX/ElegantBook)模板制作,
感謝[EthanDeng](https://github.com/EthanDeng)提供的模板.
1984年,Clunie 和Sheil-Small得到了若干關(guān)于單葉調(diào)和映射與共形映射中經(jīng)典問題的類比結(jié)果,自此以后,平面調(diào)和映射一直倍受關(guān)注,并發(fā)展成為一個(gè)熱門的研究課題.調(diào)和映射很早就被用來表示極小曲面,而極小曲面是微分幾何中一類重要的曲面,它的研究涉及到幾何學(xué)、代數(shù)學(xué)及拓?fù)鋵W(xué)等諸多的學(xué)科領(lǐng)域,極小曲面在理論研究和工程技術(shù)等方面也有廣泛應(yīng)用和重要意義,為了寫好本著作,我們收集了大量的資料,主要的經(jīng)典著括Peter Duren、Michael Dorff、Christian Pommerenke、Walter Hengartner 的著作,主要論括Zayid Abdulhadi、 Martin Chuaqui、 Saminathan Ponnusamy、Anti Rasila、李瀏蘭及很多數(shù)學(xué)家的工作.我們也將自己團(tuán)隊(duì)近期在調(diào)和映射的線性組合、調(diào)和映射的卷積、對數(shù)調(diào)和映射等成果融匯其中,在本書的編寫過程中,我們得到了很多師長、朋友和學(xué)生們的幫助,作者在此表示衷心地感謝!感謝蔣月評教授對論文的指導(dǎo)和對出國交流的大力支持,感謝王仙桃教授在平面調(diào)和映射映射研討班的悉心指導(dǎo)和與他的團(tuán)隊(duì)的交流探討,感謝 SaminathanPonnusamy 教授在訪學(xué)期間生活上的照顧與學(xué)業(yè)上的指導(dǎo),感謝 Anti Rasila教授對論文的修改和建議,感謝他們?yōu)楸緯捻樌霭嫣峁┝舜罅χС,感謝國家自然科學(xué)項(xiàng)目:平面調(diào)和映射與極小曲面中的若干問題(11961013)提供的部分資金支持.由于水平有限,錯(cuò)誤之處敬請讀者指正.
劉志宏王智剛李迎春
22年4月
第1章 單葉調(diào)和映射
1.1調(diào)和映射的定義
1.2剪切原理
1.3右半平面調(diào)和映射的凸半徑
第2章調(diào)和映射的線性組合
2.1條件A
2.2調(diào)和映射的線性組合
2.3調(diào)和映射的復(fù)值線性組合
第3章調(diào)和映射的卷積
3.1定義
3.2右半平面調(diào)和映射的卷積
3.3推廣形式
3.4公開問題
3.5右半平面與垂直帶狀調(diào)和映射的卷積
3.6有關(guān)猜想及其證明
第4章調(diào)和徽分算子的單葉半徑
4.1預(yù)備知識
4.2調(diào)和微分算子的星象和凸半徑
4.3調(diào)和線性微分算子的單葉半徑
第5章極小曲面
5.1曲面理論背景
5.2等溫參數(shù)及共軛極小曲面
5.3 極小曲面的Weierstrass-Enneper表示
5.4例子
第6章 極小曲面與調(diào)和映射
6.1高斯曲率
6.2極小曲面與調(diào)和映射
6.3剪切構(gòu)建極小曲面
6.4 Heinz's不等式與曲率的界曲率界的估計(jì)
6.5Schwarzian導(dǎo)數(shù)
6.6平面調(diào)和映射與極小曲面
第7章 對數(shù)調(diào)和映射
7.1引言和預(yù)備定理
7.2構(gòu)造單葉對數(shù)調(diào)和映射
7.3星象對數(shù)調(diào)和映射的系數(shù)估計(jì)
7.4增長和偏差定理
7.5a階星象對數(shù)調(diào)和映射的表示定理和偏差定理
7.6公開問題
參考文獻(xiàn)