Sturmscher Satz.
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Sturmscher Satz.
Wie oben wird eine n fache Wurzel
der Gleichung f(z) - 0 oder ~ = 0
fi*)
für n Punkte gerechnet.
Der Beweis ist mit einem Zusatze wie
in I. zu führen. Ausser den Gebieten
a, ß, y kommen noch solche Gebiete £
hinzu, wo —- einmal verschwindet, aber
/ (2)
nicht f(z) = 0 wird. Da nämlich für
P — co oder Q = co auch
J_=:_J_ == 0
/•(0 P+Qi
sein würde, so ist in den Gebieten «,
ß, y dann das Unendlichwerden von P
und Q ausgeschlossen, « = 0. also die
Beweisführung gilt für diese Gebiete noch.
ln den Gebieten £ ist dagegen (1 = 0,
die Richtigkeit unseres Satzes würde
also bedingen, dass a — b = —2n ist,
wenn —— in diesen Gebieten eine «fache
A»
Wurzel hat.
Dies wird wie oben gezeigt.
Wir umgeben den Punkt £ wieder mit
einem Kreise, dessen Radius r abnimmt.
Es folgt dann wie oben Folgendes:
Ist
wenn mit — das Umgekehrte stattfindet,
und hieraus folgt:
«j = b, b t — a
womit unser Satz erwiesen ist.
Das Uebrige gilt nämlich unverändert.
— Zu bemerken ist noch, dass f{z) auch
eine mehrdeutige Function sein kann.
— Man denkt sich dieselbe dann nach
Riemanns Betrachtungsweise die Ebene
mehrfach bedeckend (vergl. den Artikel:
Quantität, imaginäre) und an den Stellen
wo Werthe von f(z) gleich werden mit
Windungspunkten versehen. Dann ist
f(z>) auf der Windungsfläche in der That
eine eindeutige Function, und das Ge
sagte gilt mit der Maassgahe, dass jede
Begrenzung eine wirklich geschlossene,
nicht etwa bloss eine in sich zurück
kehrende sein muss. Wenn daher f(z)
oder rr-r in einem Windungspunkte ver-
I ( 2 )
schwindet, und dieser von der ^ten Ord
nung ist, so ist der Grenzkreis um n oder
£ als ein p mal den Punkt umwindender
zu betrachten. Sei in dem Punkte «
etwa f{z) — 0, so ist für die Begrenzung:
s s
m~ p ' +Q ‘ i '
a l die Anzahl der Punkte, wo P. ver-
p
schwindet und — 1 vom Positiven zum
V l
Negativen übergeht, b t die derjenigen
Punkte, wo das Umgekehrte stattfindet,
so ist ganz nach der obigen Beweisfüh
rung:
a, — b j ~ 2 n.
Nun ist:
1
P-Qi
f{*) P+Qi~P* + Q 3
also
p -
' - P*+Q* ’
Q — ~ Q
G.*
Pi__f_
Gi 0 ’
Da auf der Begrenzung nicht P oder
Pi unendlich werden soll
P i ~ 0 auch P = 0 und umgekehrt
so ist für
L»
Qi
ist aber negativ, wenn — positiv, geht
also vom Negativen zum Positiven über,
f{z) = f(ce + re’ 9 *) = ar p e P ’ 9 *+ . . .,
wo s eine ganze Zahl ist die mit p kei
nen Factor gemein hat (vergl. den obi
gen Artikel), a eine Constante.
Ist a = Q + e 7t , so ist dann:
s s
P = Q r P COS (t + d-'j = Qf P COS ff
— = cot {t + = cot ff.
Es wächst aber wegen der p fachen
Umwindung & von 0 bis 2pn, also <p
von r bis 2sti und deshalb ist d = s.
Die Wurzel ist dann als eine s fache zu
betrachten.
(Dies rechtfertigt sich auch folgender-
maassen. In der That wäre, da das Anfangs
glied ar n e 1 ^ 1 einer nfachen Wurzel ent
spricht, jede Wurzel vom Grade —. Da
V
aber im Windungspunkt p Wurzeln sich
vereinen, ist der Grad —. p oder s).
P
Es ist vielleicht hier auch am Platze,
einen weniger elementaren aber directen
Beweis des allgemeinen Cauchy’schen
Satzes zu gehen.