Научная статья на тему 'Условия звездообразности областей в r n'

Условия звездообразности областей в r n Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
108
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Проблемы анализа
WOS
Scopus
ВАК
MathSciNet
Область наук

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Старков В. В.

Для областей с гладкой границей получен критерий звездообразности области относительно внутренней или граничной точки. В качестве приложения отсюда получаются все известные условия звездообразности биголоморфных отображений в шаре и поликруге и достаточные условия звездообразности областей с произвольной границей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

For the domains with smooth boundary the criterion of starlikeness with respect to inner or boundary point has been proved. As a consequence we obtained all known conditions of starlikeness of biholomorphic mappings in the ball and polydisk and sufficient conditions of starlikeness of the domains with arbitrary boundary.

Текст научной работы на тему «Условия звездообразности областей в r n»

Труды Петрозаводского государственного университета

Серия “Математика” Выпуск 18, 2011

УДК 517.55, 517.54, 514.752/753

В. В. Старков

УСЛОВИЯ ЗВЕЗДООБРАЗНОСТИ ОБЛАСТЕЙ В М№

Для областей с гладкой границей получен критерий звез-дообразности области относительно внутренней или граничной точки. В качестве приложения отсюда получаются все известные условия звездообразности биголоморфных отображений в шаре и поликруге и достаточные условия звездообразности областей с произвольной границей.

Введение

Пусть область Б С К”, а — фиксированная точка из замыкания Б в К”. Область Б называется звездообразной относительно точки а, если вместе с каждой своей точкой т € Б она содержит и соединяющий ее с а промежуток (а, т] = {аЬ + т(1 — ¿) : 0 <Ь < 1}.

Многие теоремы анализа, формулируемые для звездообразных или выпуклых областей, перестают быть верными для произвольных областей. Поэтому важной является задача описания таких областей со специальными геометрическими свойствами. В К2 хорошо известно аналитическое условие звездообразности области относительно точки 0. В этом случае все сводится к описанию множества биголоморфных в круге Д = {я € С : |я| < 1} функций / (я) = ^^=1 епг”, удовлетворяющих условию

М Я-Ш} > 0 уг € Д. (1)

/ (я)

Неравенство (1) является критерием звездообразности области Б = /(Д). Кикучи [1], Матсуно [2] и Саффридж [3] получили многомерный аналог условия (1) для евклидова шара В” С С”:

К-е((Б/(я))-1/(я), я) > 0 Уя € В” \ {0} (2)

© В. В. Старков, 2011

(здесь и далее я, /(я) и другие векторы — столбцы (если это не приводит к недоразумениям), хотя обычно для удобства координаты их выписываем в строчку), то есть они получили критерий звездообраз-ности области /(В”) при биголоморфных отображениях / шара В”, /(0) = 0, Б/(0) — единичная матрица (как обычно,

(т, я) = ^2 т Як к = 1

— комплексное скалярное произведение векторов т = (и>1,...,»”) и я = (я1, . . . , я”) в С”). В действительности, в (1) и (2) вместо строгих неравенств можно писать нестрогие. Для случая звездообразности образа шара относительно граничной точки этого образа соответствующее условие получено в [4].

Однако в случае п > 1 необходимые и достаточные условия звездообразности образа шара или поликруга при биголоморфном (локально биголоморфном) отображении не дают описания всех звездообразных областей в С”, поскольку в С” не работает теорема Римана о биголо-морфной эквивалентности односвязных областей.

В данной статье получено необходимое и достаточное аналитическое условие звездообразности области Б С К” относительно фиксированной точки а € БЯ при условии, что задано уравнение границы области ^(х) = 0, х € К” (хотя бы локально), при этом точки области определяются неравенством ^(х) < 0 и граница области — гладкое многообразие размерности п — 1.

Основной результат. Пусть Б — область из К” и ее граница Б = дБ — гладкое (п — 1)-мерное вещественное многообразие, которое задается уравнением

^(х) = 0, х = (ж1,..., X”); (3)

пусть при этом область Б определяется неравенством

^(ж) < 0 (4)

(гладкая функция ^ может быть задана локально, то есть в окрестности каждой точки р € Б область Б задается функцией ^ = Ер,

определенной только в некоторой окрестности точки р). Поскольку гладкое многообразие в окрестности каждой точки р € Б может быть задано уравнением вида

хк /(х1, . . . ,хк — 1,хк + 1, . . . , х”) (5)

при некотором k = 1,..., n (см. [5]), то можем считать, что grad F(p) =

Под внешней нормалью к области D в точке p G S будем понимать такую нормаль N(p), что p + SN(p) G D при S G (0, ¿о), S0 > 0. Из (3) и (4) следует, что в качестве N(p) можно взять grad F(p). Обозначим n(p) = N(p)/||N(p)|| единичную внешнюю нормаль; здесь и далее ||.||

— евклидова норма.

Лемма 1. Пусть гладкая гиперповерхность S является границей области D С Rn,n(p)- единичная внешняя нормаль в точке p G S. Обозначим

K(p, q, е) = {x G Rn : (x -p,n(p)) > q||x - p||, ||x -p|| < e}

(здесь и далее (x, y) — скалярное произведение в Rn). Тогда для любого q G (0,1) существует е > 0 такое, что K(p, q, е) П D = 0.

Доказательство. Идейно доказательство восходит к представленному в лемме из [4] частному случаю. По теореме Люстерника [6, глава 10, § 2.3] получаем, что для y G S

при ||у — р|| ^ 0, здесь у*— проекция точки у на гиперплоскость Р, касательную к Б в точке р. Доказываем утверждение леммы методом от противного. Пусть существует д Є (0,1) такое, что для любого є > 0 Б ПК (р, д, є) = 0. Тогда существует последовательность хт Є О, хт ^ р такая, что

при некотором £ = Ьт € (0,1], так как «(1) = хт € Б, а «(0) € Б при достаточно больших т по определению внешней нормали. При этом Б э «т = «(£т) ^ р, когда т ^ гс>. Поскольку

IK - p|| = ||tm(xm - p) + (1 - tm) (||xm - p||n(p)) || < ||xm - p||,

0 на S.

У -p = У* -p + o(||y -p||)

(6)

(7)

v(t) = p + t(xm - p) + (1 - t)||xm - p||n(p) Є S

> (qtm + 1 - tm)||xm - p|| > q||xm - p|| > q||vm - p||.

Таким образом, неравенство (7) остается справедливым при замене в нем xm на vm G S. Отсюда с учетом (6), примененного к y = vm, получим противоречивое неравенство

(vm - p,n(p)) = (o(||vm - p||),n(p)) > q||vm - p||.

Это доказывает лемму 1. □

Лемма 2. Если граница области D является гладким (n -1) -мерным многообразием, то область D звездообразна относительно 0 тогда и только тогда, когда ее замыкание D звездообразно относительно 0.

Доказательство. Покажем, что из звездообразности D следует звез-дообразность D. Действительно, предположив противное, придем к существованию точки p G dD = S такой, что (0, p] не содержится в D, то есть для некоторого A G (0,1) существует точка x* = Ap G D. Тогда существует окрестность Ux* этой точки такая, что Ux* П D = 0. Выберем последовательность xm G D, сходящуюся к p. Тогда Axm ^ x*. Поэтому Axm G Ux* при достаточно больших m. Следовательно, Axm G D — противоречие со звездообразностью D относительно 0.

Обратно, пусть D звездообразна относительно 0. Методом от противного докажем звездообразность области D относительно 0. Пусть это не так, тогда существует такая точка y* G D, что (0,y*) э p G S. Поскольку S — (n - 1)-мерное многообразие, то существует последовательность ym G D, ym ^ p. Рассмотрим окрестность Uy* С D и лучи = {tym : t > 0}. При достаточно больших m эти лучи 1m будут пересекать Uy*. Следовательно, существует такая точка y G Uy*, что (0,y] не содержится в D, то есть D не звездообразна относительно 0. Противоречие доказывает лемму 2. □

Теорема 1. Пусть область D С М” задается условиями (3)-(4),

0 G D, dD = S — гладкое (n - 1)-мерное многообразие. Для звездообразности области D относительно 0 необходимо и достаточно, чтобы

(p, grad F (p)) > 0 Vp G S. (8)

Замечание. Критерий (8) просто получается из доказанных А. С. Ду-довой [7] результатов применением леммы 2. Но здесь дается другое

доказательство достаточности (8), отличающееся от приведенного в

[7] своей геометричностью.

Доказательство. 1) Пусть Б звездообразна относительно 0 и р € Б. По лемме 2 Б тоже звездообразна относительно 0. Поэтому

зывает необходимость условия (8).

2) Покажем справедливость обратного утверждения: из (8) следует звездообразность Б относительно 0. В принятых обозначениях условие (8) равносильно условию

Если Б не звездообразна, то существует х Є Б и х' Є (0, х) такое, что х' Є О. Обозначим их/ такую малую окрестность точки х', что их> П Б = 0. Тогда найдется близкая к х точка у Є О такая, что (0, у) П их> = 0. Выберем точку у' Є ((0, у) П их/) и ее окрестность и у/ С их>. Обозначим

Обозначим I связное подмножество пересечения Б П {у£ : £ > 0}, содержащее точку у0 (I может состоять и из единственной точки у0). Из определения ¿о сдедует, что у* (1 + А) € Б для любого у* € I при достаточно малых А > 0. Отсюда и из леммы 1 вытекает, что при этих значениях А у*(1+А) € К (у*, ц, е) для любого ц € (0,1) и достаточно малого е = е(ц) > 0, то есть

В этих рассуждениях из 2) точку у € Б можно заменить любой точкой и из достаточно малой окрестности иу точки у; малость окрестности иу определяется условием не пустоты пересечения луча

^(ір) < 0, 0 < і < 1.

(р, п(р)) > 0 Ур Є Б.

(9)

¿0 = вир(і Є (0,1) : уі Є О}, у0 = іоу Є Б.

(у*,п(у*)) < д||у*|| УдЄ (0,1).

Следовательно, (у*,п(у*)) < 0. Отсюда и из (9) получаем (у*,п(у*))=0 Уу* Є I.

(10)

1« = {¿и : і > 0} с окрестностью их/. В результате получим существование такой точки и0 Є 1« П Б, что интервал (и0, и) С О ив и0 выполнено равенство (10). Такие точки и0 будем называть точками входа (в область О).

Для определенной выше точки у0 выполнено (10). Поэтому унитарным отображением можно преобразовать данную систему координат в М” так, чтобы в новой системе координаты вектора у0 были (||у01|, 0 ..., 0), а координаты вектора п(р) — (0,..., 0,1). Такое преобразование поворота не повлияет на звездообразность области относительно точки 0. В новой системе координаты точки по-прежнему будем обозначать (хі,..., хп); также не будем менять обозначение гиперповерхности Б, точки р Є Б, нормали п(р), получившихся в результате поворота. Поскольку малая окрестность V С Б точки у0 задается уравнением вида (5), то нормаль в точке у0 к поверхности Б имеет вид

N (у0) = ±( / (у0),..., / (у0), -1, / (у0),..., / (у0)).

дхі охй-і охй+і дх”

Но с другой стороны, п(у0) = (0, ..., 1). Поэтому к = п и окрестность V С Б задается уравнением

хп = /(хі,... ,х”_і). (11)

Рассмотрим сечение окрестности V одной из 2-мерных плоскостей

Р = {(хі,..., х”) : хі Є М э х”},

проходящих через у0 параллельно нормали п(у0). В соответствии с (11) в сечении получим график функции

хп = /(хі, 0,..., 0) = Л-(хі),

— открытую гладкую кривую Г, проходящую через точку д = (||у01|, 0) 2-мерной плоскости Р (далее представляем точки этой плоскости только двумя значащими координатами). Окрестность V можно считать такой малой, что Г целиком лежит в правой полуплоскости. Нормаль V(д) к кривой Г в точке д равна проекции нормали п(у0) на Р, то есть v(q) = (0,1). Из непрерывности п(-у) по V Є Б вытекает, что проекция v(s) (в — проекция точки V на Р) нормали п^) на Р также непрерывна, и потому V(в) =0 в малой окрестности точки д Є Г. Следовательно, в некоторой окрестности и С М точки хі = ||у0||

V (в)±Г, в = (хі,^(хі)).

Отсюда и из (10) получаем ортогональность векторов в и V(в) для всех точек входа в = (жх, ^(жх)), жх € и (не каждому значению жх € и, вообще говоря, соответствует такая точка входа в).

Обозначим у = у(жх) непрерывно меняющийся угол между вектором (ж1,^(жх)) € Р и положительным направлением оси Ожх. Пусть при изменении жх € и угол у меняется в промежутке, содержащем отрезок [у7, у77].

Сначала рассмотрим случай у7 = у77. Тогда, как показано выше, на каждом луче, исходящем из 0 под углом у € [у7, у77] к оси Ожх имеется по крайней мере одна точка входа в(у) = (ж^^жх)), жх = жх(у), в область Б. Причем луч {¿в(у) : £ > 0} касается Г в точке (ж^у), ^(ж^у))). Тогда для любого М > 0 и любого у € [у7, у"] по свойству касательной существует такой малый интервал и (у) с центром в у, что длина ДЬ(у) связного фрагмента графика

{(жх, ^(жх) : агС^ ^(жх) € и (у)} С Г, жх

содержащего точку в(у) не меньше МДу, где Ду — длина интервала и (у). Из открытого покрытия отрезка [у7, у77] интервалами и (у) выберем конечное подпокрытие и (у к), к = 1,..., N. Заменим интервалы и(ук) такими промежутками и7(ук) С и(у к), чтобы и7(у^) =

[у7, у77] и и7(ук) П и7(у-) = 0 для любых к = обозначим Д7(ук) длину промежутка и7(у^), ДЬ7(ук) обозначим длину связного фрагмента кривой Г, лежащего в секторе {гегу : у € и7(у^),г > 0} и содержащего точку в(ук). Поскольку ДЬ(ук) > МДу^ при любом к, то для длины Ь кривой Г получим: Ь > М(у77 — у7). В силу произвольности М получаем противоречие с конечностью длины Г.

Следовательно, у7 = у77 и Г представляет собой интервал оси Ожх. Поэтому на луче {¿у0 : £ > 0} найдется одномерная окрестность точки у0, состоящая только из точек границы области Б. А это противоречит определению ¿0 и у0. Противоречие доказывает звездообразность Б относительно 0. По лемме 2 область Б звездообразна. Теорема 1 доказана. □

Следствие. Если область Б С М” задается условиями (3)-(4), а € Б, дБ = Б— гладкое (п — 1)- мерное многообразие, то для звездооб-разности области Б относительно а необходимо и достаточно, чтобы

(р — а, grad ^ (р)) > 0 Ур € Б.

Замечание. Из доказательства теоремы 1 следует, что в формулировке следствия 1 в случае a G dD можно заменить требование гладкости S на гладкость S \ a.

Пример. Пусть область D С R3 задается неравенством

F(ж, у, z) = (ж2 + у2)(ж2 + у2 — 2) — z < 0,

ее граница — 2-мерное многообразие — уравнением F(ж, y, z) = 0. Выясним, для каких a = (0,0, zo) эта область будет звездообразна относительно точки a.

Найдем grad F = (4ж(ж2 +у2 — 1), 4у(ж2 +у2 — 1), —1). По следствию 1 надо проверить, для каких zo G R неравенство 4ж2(ж2 +у2 — 1)+4у2(ж2 + у2 — 1) — (z — zo) > 0 справедливо на границе области D. Учитывая уравнение границы, приходим к проверке неравенства (ж2 + у2)(3ж2 + 3у2 — 2) > —zo в плоскости XY. Минимизируя левую часть последнего неравенства в плоскости XY, получаем решение поставленной задачи:

1

zo > 3.

Приложения. Если область D С Cn задается условиями (3)—(4) (ж = (zi,... .zn) G Cn) и dD — гладкое (2n — 1)-мерное вещественное

dF

многообразие, то (см., например, [1]) gradF(p) = 2^““*(p) и условие

(8) примет вид

dF

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Re(p, — (p)) > 0 (12)

(здесь A* означает матрицу, сопряженную к матрице A, так, напри-dF

дж*

легко получаются все известные условия звездообразности биголо-морфного отображения f шара или поликруга типа условий (1), (2), а также условие звездообразности образа шара f (Bn) относительно граничной точки (см. [4]). Так, схема доказательства условий (1)—(2) следующая.

Сначала, как обычно, применением леммы Шварца (в случае звездообразности f (Bn) относительно граничной точки надо применять теорему Жюлиа) доказывается: если для биголоморфного в шаре Bn отображения f f (0) =0 и f (Bn) звездообразна относительно 0, то это означает, что для любого r G (0,1) область f (rBn) также звездообразна относительно 0. Поскольку граница Sr такой области — (2n — 1)-мерное вещественное многообразие и задается уравнением F(w) =

мер, -j— — вектор-столбец с координатами (JF,..., dF ))• Отсюда

||f 1 (w) || —r = 0, wGf (Bn), то по теореме 1 и (12) условие звездооб-

dF

разности относительно 0 области f (rBn) имеет вид Re(p, ——*(p)) > 0,

p Є Sr. Но для p = f (z) Є Sr

d—, ^ /d(||z|| — r)

rh* I,* z

(p) = (Df (z)-1)*r"~" '0* = (Df (z)-1)*

дад*^' ' ^ 7 7 ' дг 7 7 2||^||'

Следовательно, условие звездообразности области / (гВ”) примет вид Ке(/(г), (Б/(z)-1)*z) > 0, ||г|| = г,

то есть

Ие(Б/(г)-/(г),г)> 0, ||г|| = г.

Поскольку, как замечено выше, звездообразность /(В”) равносильна звездообразности /(гВ”) для всех г € (0,1), то получаем следующий критерий звездообразности /(В”):

Ие(Б/(г)-/(г),г)> 0 г € В”.

Отсюда следуют (1) и (2), так как во введении замечено, что строгие неравенства в (1) и (2) можно заменить на нестрогие.

Аналогично получается критерий звездообразности биголоморф-ного отображения поликруга.

Условие гладкости гиперповерхности Б, границы области Б, является существенным препятствием в применении теоремы 1. Однако сама теорема 1 позволяет получать достаточные условия звездообраз-ности областей с «плохой» границей.

Теорема 2. Пусть Б — ограниченная область в М”, 0 Є Б и существует диффеоморфизм / = (/і,..., /”) : Б —> В” = {х Є М” : ||х|| <

1} с якобианом ^ =0. Если для некоторого 6 > 0 в приграничном слое Б(6) = {х Є Б : р(х, дБ) < 6} выполнено неравенство

(/(х))*(Б/(х))х > 0, х Є Б(6), (13)

то Б звездообразна относительно 0.

Доказательство. При фиксированном г є (0,1) обозначим Бг подобласть области Б, определяемую неравенством

/і2 +... + /2 < г2.

Тогда Sr = dDr — гладкое (n— 1)-мерное многообразие, задается уравнением

F (ж) = Д2(ж) + ... + ^(ж) — г2 =0. Внешняя нормаль к Sr в точке p G Sr равна N(p) = grad F (p) = 2(f(p))*(Df(p)), N(p) = 0, так как Jf (ж) = 0 в D.

Из ограниченности области D следует включение Sr С D(5) при г, достаточно близких к 1. Поэтому при таких r скалярное произведение

(gradF(p),p) = (f (p))*(Df (p))p > 0 Vp G Sr.

Следовательно, по теореме 1, область Dr звездообразна относительно

0.

Поскольку для любого ro G (0,1) область D = Ure(r0,i)Dr и области Dr звездообразны относительно 0, то и область D звездообразна относительно 0 как объединение таковых (это свойство, характерное для звездообразных множеств, вообще говоря, теряет силу, например, для выпуклых множеств). Теорема 2 доказана. □

Следствие. Если a G D С К”, то при выполнении прочих условий теоремы 2 с заменой неравенства (13) на

(fH)*(Df(ж))(ж — a) > 0, ieD(i), (14)

область D будет звездообразной относительно a.

Замечание. Из доказательства теоремы 2 легко видеть, что эта теорема и следствие 2 будут справедливы и для неограниченных областей D, если неравенства (13) и соответственно (14) будут выполнены в приграничном слое DTO(5) = f-1(B”(5)), где B”(5) = {ж G B” : ||ж|| > 1 — 5.}.

Следующая теорема дает достаточное условие звездообразности области D относительно ее граничной точки без предположения хороших свойств dD.

Теорема 3. Пусть область D С К”, a G dD и существует диффеоморфизм f = (fi,...,fn) : D —> B” с якобианом Jf = 0 в D, непрерывный в точке a, f (a) = ei = (1,..., 0) G dB”. Обозначим D[5] = f-1({ж G B” : ||ж — 5ei|| < 1 — 5}). Пусть для некоторого 5 > 0 в подобласти D \ D [5] области D выполнено неравенство

(f(ж) — eei)*(Df(ж))(ж — a) > 0,

где е € (0, ¿) и ||ж — евх || = 1 — е. Тогда Б звездообразна относительно граничной точки а.

Доказательство. Фиксируем е € (0, £). Из условия теоремы вытекает, что а € дБ[е] и (дБ[е] \ а) — гладкое многообразие размерности п — 1. Область Б[е] задается неравенством

а ее граница дБ[е] — уравнением ^(ж) = 0. Поэтому, если дБ[е] э р = а, то внешняя нормаль к Б[е] в точке р равна

причем N(р) = 0, так как ^ =0. Тогда по следствию 1 и замечанию

1 область Б[е] звездообразна относительно а, так как

^гаё Р (р),р - а) = 2(/(р) - єві)*(Б/(р))(р - а) > 0 Ур Є дБ [є].

Поскольку области Б [є], є Є (0,1), исчерпывают область Б, то Б звездообразна относительно а. □

Пример. Пусть С — плоская звездообразная относительно 0 область, ф(і) = ш = х + іу — биголоморфное отображение круга Д на С, -0(0) = 0. Обозначим

Граница этой области может и не быть многообразием (например, в случае, когда О — круг Д со счетным множеством разрезов вдоль радиусов, сгущающихся к отрезку [1/2,1]). Для анализа области Б на звездообразность относительно 0 непосредственно теорема 1 не применима. Продемонстрируем на примере этой области, как работает теорема 2 (хотя вывод о звездообразности области Б в данном случае достаточно очевиден).

Обозначим і = у('ш) = и(х, у) + і-у(х, у) обратную к ф функцию, определенную в О. При любом фиксированном г = го Є (-1,1) отображение

Р(х) = (/1 (х) - 6)2 + /22(х) + ... + /2 (х) - (1 - 6)2 < 0

N(р) = gradР(р) = 2(/(р) - єві)*(Б/(р)),

Б = {(х, у, г) Є М3 : х + іу Є О, г Є (-1,1)}.

биективно переводит сечение Б20 области Б плоскостью г = го на ортогональный к оси OZ круг с центром в (0,0, го) и радиусом \/1 - г2. Следовательно, / является диффеоморфизмом области Б на шар В3,

Б/(х,у,г) =

2

Поэтому

/ *Б/ =

, д- , оч д- , 9ч д- , оч д-, оч о о

(и-- (1 — г ) + у-- (1 — г ),м — (1 — г )+ - — (1 — г ), —и г — у г + г), дж дж ду ду

и

(/(ж, у, г))*(Б/(ж,у,г))(ж,у,г) =

д- ду д- ду

= (-аж + -аж)ж(1 — г > + (-аУ + ”ау)у(1 — г > +(1 — - — - )г =

д- ду

= (1 — г )[—(-ж + -у) + —(-ж — -у)] + (1 — - — - )г дж дж

по условию Коши — Римана для функции у. Заметив, что

д- ду

-ж + -у = Ке{и>у(ш)}, -ж — -у = 1ш|г«у(ад)}, ^(ш) = —-----+ —,

дж дж

получим:

(/(ж, у, г))*(Б/(ж, у, г))(ж, у, г) =

= (1 —г2)[Ие^(ш) Ке{Шу(ш)}+1ш^(ш) 1ш{Шу(ш)}] + (1 — -2 — -2)г2 =

= (1 — г 2)[Ке{'шу/('ш)у('ш)} + (1 — - 2 — -2 )г2. (15)

Поскольку для ф выполнено условие (1), то для обратной функции у справедливо неравенство

Ие ( у(^\ } > 0 Уш€С,

[ 'Шу/('Ш) ]

то есть Ке{аду/(ад)у(ад)} > 0 для ш € С. Так как £ = - + *- € А, то -2 + -2 < 1. Следовательно, выражение (15) положительно в Б.

По теореме 2 область Б звездообразна.

Resume

For the domains with smooth boundary the criterion of starlikeness with respect to inner or boundary point has been proved. As a consequence we obtained all known conditions of starlikeness of biholomorphic mappings in the ball and polydisk and sufficient conditions of starlikeness of the domains with arbitrary boundary.

Список литературы

[1] Kikuchi K. Starlike and convex mappings in several complex variables// Pacific J. Math. 1973. V. 44. P. 569-580.

[2] Matsuno T. On starlike and convex-like theorems in the complex vector space // Sci. Rep. Tokyo Kyoiku Dajgaku. Sect. A 5. 1955. P. 89-95.

[3] Suffridge T. J. Starlikenes, convexity and other geometric properties of holomorphic maps in higher dimensions // Lect. Notes Math. 1976. V. 599. P. 146-159.

[4] Liczberski P., Starkov V. V. Starlikenes with respect to a boundary point and Julia’s theorem in Cn // J. Math. Anal. Appl. 2010. V. 366. P. 360-366.

[5] Милнор Дж., Уоллес А. Дифференциальная топология. М: Мир, 1972. 277 с.

[6] Колмогоров А. Н., Фомин С. B. Элементы теории функций и функционального анализа. М: Наука, 1976. 542 с.

[7] Дудова A. C. Условие звездообразности лебегова множества дифференцируемой по направлениям функции // Сб. науч. тр. Сарат. ун-та. Серия Математика. Механика. 2003. Вып. 5. C. 30-33.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 11-01-00952-а).

Петрозаводский государственный университет, математический факультет,

185910, Петрозаводск, пр. Ленина, 33 E-mail: vstar@petrsu.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.