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中取 , ,根据 , 在 内调和, 当 在 上为零,得到
。
在 上, , , 是调和函数。同时,
,其中 是连续的。
在 是连续的, , 。 在 是连续的。于是
因为 是 内任意一点,故(3.2.3)在 内成立,证毕。
另外,如果 在 上有有穷个不连续点,且有界,则(3.2.3)仍然成立。
3.3 调和函数的Riemann边值问题
本节主要研究调和函数Riemann问题中最简单的一类,将运用求解解析函数边值问题的方法,并给出一个具体的例子。
为此,先给出Hölder条件。
Hölder条件 设 定义于(开口或封闭的)光滑曲线 上。若对 上任意两点 , ,恒有
这里 , 都是确定的数,则称 在 上满足 阶的Hölder条件或 条件。记为 或简记为 ,而 称为Hölder指数,若不强调指出指数 ,也可简记为 或 。也可这样理解: 。
然后,我们不带证明的给出Plemelj公式,这个我们将会用到。
Plemelj公式 设 是一条分段光滑曲线, 于 上,则对于任何 (当 为开口曲线时, 不为 的端点),则Cauchy型积分
,
的边值存在,且有下列Plemelj公式:
,
其中 与 表示式中的 当 分别从 的正侧与负侧趋于 时的极限值,而 是 在 处的两单侧切线在 正侧所张的角 。
该公式的证明及研究在文献 中有提到。
然后,我们来看解析函数的Riemann边值问题的提法,设 是复平面中有限条互不相交的封闭曲线组,各 从而整个 已取定了正向。例如,不妨使整个平面分成两组区域,一组记为 ,都位于 的正(左)侧,另一组记为 ,都位于 的负(右)侧,并不妨认为 在 内。那么,Riemann边值问题便是:求以 为跳跃(间断)曲线的一分区全纯函数 ,满足边值条件
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