В математике, в частности в комплексном анализе, теорема Фату — результат о граничном поведении голоморфных функций в единичном круге. Названа в честь французского математика Пьера Фату.

Теорема Если дана голоморфная функция , определённая на единичном круге , естественно поставить вопрос о возможности продолжения этой функции на границу круга. Для этого рассматривают значения функции на окружностях радиуса

где

— единичная окружность.

Если функция допускает продолжение на окружность, то естественно ожидать, что его значения должны получаться как предел функций при . Таким образом, задача сводится к выяснению, в каком смысле сходятся функции и при каких условиях этот предел существует. Если величины

равномерно ограничены при (то есть функция принадлежит пространству Харди ), имеет место следующий результат.

Нетангенциальные пределы

Естественный вопрос состоит в следующем: если граничная функция определена, будет ли сходиться к поточечно и при иных способах приближения к границе? Иными словами, пусть вместо движения по радиусу мы приближаемся к точке по произвольной кривой , для которой . Обязательно ли тогда ? Оказывается, для этого кривая должна подходить к границе нетангенциально: она не должна «прилипать» к окружности, приближаясь к точке касательно. Другими словами, образ должен целиком лежать в некоторой угловой области, направленной внутрь диска и имеющей вершину в предельной точке.

Определение. Пусть — непрерывный путь такой, что . Положим

То есть — это угловая область внутри диска с углом раствора , симметричная относительно радиуса, соединяющего точку с . Говорят, что сходится к нетангенциально, если существует такое, что образ содержится в и .

Обсуждение

Доказательство использует симметрию ядра Пуассона и опирается на на окружности. Аналогичный результат имеет место для пространства Харди в верхней полуплоскости; его доказательство проводится по существу тем же способом.

См. также Пространство Харди

Литература

John B. Garnett, Bounded Analytic Functions, (2006) Springer-Verlag, New York

Walter Rudin. Real and Complex Analysis (1987), 3rd Ed., McGraw Hill, New York. Elias Stein, Singular integrals and differentiability properties of functions (1970), Princeton University Press, Princeton.

Категория:Комплексный анализ Фату