
数学において、複素解析における最大値原理は、もしは正則関数である、するとモジュラス厳密にその範囲内にある厳密な最大値を示すことはできません。
言い換えれば、は局所的に定数関数であり、または任意の点に対して領域内でに任意に近い他の点が存在するそのより大きな値を取る。
させてある有界かつ連結な 開集合上の正則関数とする複素平面のそして複素数値を取る場合。はポイントですそのため
すべての人々のために近隣の、 それからは一定です。
この記述は、開集合を開集合に写像するという非定数正則関数の特殊な場合と見なすことができる。で局所最大値に達するすると、十分に小さなオープンな近隣のイメージは開けることができない、定数である。
仮には、 の有界で空でない連結な開部分集合である。。 させて閉鎖する仮には、上で正則な連続関数である。。 それから境界のある点で最大値に達する。
これは最初のバージョンから次のように導き出されます。コンパクトで空でない連続関数ある時点で最大値に達するの。 もしが境界上にない場合、最大モジュラス原理は、は定数なのでまた、境界上のどの点においても同じ最大値に達する。
正則関数の場合連結した開集合上の、 もしはポイントですそのため
すべての人々のために近隣の、 それからは一定です。
証明: 最大絶対値の原理を適用する。
等式を用いることができる
複素自然対数から推論するにはは調和関数です。また、この関数の局所最大値であることから、最大値原理から次のことが導かれる。 は定数である。次に、コーシー・リーマン方程式を用いて、以下を示す。= 0 となり、したがっても定数である。同様の推論により、 孤立した零点でのみ局所最小値(必然的に値が 0 になる)を持つことができる。。
別の証明では、ガウスの平均値の定理を用いて、重なり合う開いた円盤内のすべての点が最大値と同じ値を取るように「強制」します。円盤は、その中心が値から多角形の経路を形成するように配置されます。は、定義域内の他のどの点よりも最大値をとるが、定義域内に完全に含まれる。したがって、最大値が存在するということは、定義域内のすべての値が同じであることを意味する。定数である。
出典:[ 1 ]
として開いている、存在する(中心が半径付き) のように。次に、正の向きを持つ閉じた球の境界を次のように定義します。コーシーの積分公式を用いると、
すべての人にとって、、 それでこれは、半径が以下のすべての球にも当てはまります。中心は。 したがって、すべての人々のために。
次に定数関数を考えてみましょう。すべての人々のためにすると、 に位置する異なる点のシーケンスを構築できます。ここで、正則関数消える。が閉じている場合、数列は のある点に収束します。。 これはつまりあらゆる場所で消え去るこれは、すべての人々のために。
この原理の物理的な解釈は、熱方程式から得られる。つまり、これは調和的であり、したがってその領域における熱流の定常状態である。内部で厳密な最大値が達成されたと仮定します。熱がこの最大値で周囲の点に拡散するため、これがシステムの定常状態を表しているという仮定と矛盾する。
最大絶対値原理は複素解析において多くの用途があり、以下のことを証明するために使用できます。