複變函數中一類重要的解析函數。在複平面區域D上單值的解析函數f(z),若對D中任意的不同的兩點z1z2>f(z1)≠f(z2),就稱作是單葉的。由著名的黎曼映射定理知道,任意兩個至少有兩個邊界點的單連通區域D1D2,一定可以相互共形映射,即存在解析的單葉函數f,將D1一一地映射為D2,所以對單葉函數的研究在復變函數論中顯得很重要。由於單葉映射也是最簡單的映射,所以對它的討論也是復變函數論中最基本的內容之一。

  若解析函數f(z)在D中單葉,則f(z)≠0在D中成立;反之,f(z)≠0在D中成立,不一定能保證f(z)在D中單葉,隻能說在一點的一個鄰域內單葉。

  最早對單葉函數有重要貢獻的是P.克貝(1909)、L.比伯巴赫(1916)、G.費伯(1916)等。例如,比伯巴赫證明瞭重要的偏差定理:若f(z)在|z|<1中正則單葉,且f(0)=0,f(0)=1,則

;等號限於克貝函數

時成立。在證明這些不等式時,比伯巴赫討論瞭單葉的半純函數

,給出瞭面積原理: g( )將│ │>1映射的區域的餘集的面積是非負的,這可寫成 。由此他證明:若 f( z)= z 在| z|<1中解析單葉,則| α 2|≤2。由此可導出克貝掩蓋定理:| z|<1經 w= f( z)映射後的像一定掩蓋| w|<1/4的圓;當且僅當 f( z)為克貝函數時,正好掩蓋| w|<1/4的圓。再進一步的結果就是偏差定理。對於單葉函數,有很多有趣的幾何性質,如 Γ.М.戈盧津證明瞭如下回轉定理:若

在| z|<1中正則單葉,則對| z|= r時,有|arg f ( z)|≤4si n -1 r,當 ,當 。又如戈盧津證明瞭 n-截線定理:若f( z)= z+ z<1中正則單葉, w= f( z)將| z|<1映為 R,則一定存在從 w=0出發在 R內的 n條射線,兩條相鄰射線的夾角為 2 π/ n,使得這 n條射線的總長至少為 n。1916年,比伯巴赫提出瞭一個猜想:若

在| z|<1中正則單葉,則| α n|≤ n對所有 n都成立,等號成立限於克貝函數。這個猜想稱為比伯巴赫猜想,它曾經是單葉函數的研究的中心問題。1925年,J.E.李特爾伍德證明瞭|α n|< e n,此後迭經改進,其中重要的一步是1965年И.М.米林應用他創造的方法證明瞭| α n|<1.2 43 n。另外,1972年C.H.菲茨傑拉爾德建立瞭重要的不等式,證明瞭 。1923年K.勒夫納創造瞭參數表示法,證明瞭| α 3|≤3。1955年,P.R.加拉貝迪安與M.M.席費爾應用變分法證明瞭| α 4|≤4。1960年Z.恰爾任斯基和席費爾應用格倫斯基不等式簡化瞭證明。沿用這個方法,1968年,R.N.佩德森和小沢滿各自證明瞭| α 6|≤6。1972年,佩德森和席費爾證明瞭| α 5|≤5。另外可以證明,對於一些特殊函數類,比伯巴赫猜想成立,如星象函數、近似凸函數、實系數函數等。1955年W.K.海曼證明瞭 ,等號成立限於克貝函數。即對於一個固定的,在| z|<1中解析單葉的函數,當 n充分大時,比伯巴赫猜想成立。

  由比伯巴赫猜想產生瞭一系列相關的猜想,如米林猜想,羅伯森猜想,希爾斯莫爾猜想,羅戈辛斯基猜想,李特爾伍德猜想等,其中最重要的是米林猜想;若fD中正則單葉且f(0)=0,f′(0)=1,

,則 ,對所有 n=1,2,…都成立。可以證明米林猜想導出比伯巴赫猜想。1984年L.de佈朗基結合勒夫納方法及米林方法證明瞭米林猜想,從而證明瞭比伯巴赫猜想。歷時68年終於證明瞭這個著名的猜想。

  

參考書目

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 J.A.enkins,Univalent Functions and ConforMal Map-ping,Springer-Verlag,Berlin,1958.

 L.de Branges,Acta MatheMatica,154,pp.137~152,1985.