Пусть последовательность ненулевых комплексных чисел (не обязательно различных) - удовлетворяет условию
,
,
. (51)
Рассмотрим произведение(произведение Бляшке)
. (52)
Для фиксированного ,
, при
имеет место оценка
. (53)
Так как ряд (51) сходится, то из (53) легко вывести, что произведение (52) сходится абсолютно и равномерно в круге , т.е. функция
аналитична в единичном круге и имеет нули в точках
,
, и только в этих точках. При этом, пользуясь неравенством
(
,
), мы находим
,
. (54)
Допустим теперь, что (
) - нули некоторой функции
с
, причем каждый из них повторяется со своей кратностью. Докажем, что ряд (51) сходится. Положим
,
Функция (
) аналитична в круге радиуса больше единицы, и
, если
. Следовательно,
и согласно п.3 теоремы 4
. Но тогда
и
,
(55)
Так как ,
, то из (55) вытекает сходимость произведения
, а значит, и сходимость ряда (51).
ОпределениеI.6.
Пусть - аналитическая в круге
функция и
,
(
) - ее нули, повторяющиеся со своей кратностью. Пусть также
- кратность нуля функции
при
. Произведение
(56)
называется произведением Бляшке функции .
Справедлива
Теорема 6.
Каждая функция представима в виде
,
где не имеет нулей в круге
и
,
,
а - произведение Бляшке функции
.
Доказательство.
Пусть ,
(
) - нули функции
(или, что то же самое, нули функции
) Тогда, как отмечалось выше,
- аналитическая в круге
функция и
,
. (57)
При этом функция также аналитична в единичном круге, не имеет в нем нулей и
.
Для доказательства обратного неравенства рассмотрим частные произведения (56):
,
,
.
Так как для любого
, то по теореме 4
и
, если
.
Устремив в последнем неравенстве число m к бесконечности и учитывая, что (
) равномерно по
, мы получим
,
,
т.е. ,
.
Теорема 6 доказана.
ОпределениеI.7.
Пусть ,
, - произвольное число. Обозначим через
,
, область, ограниченную двумя касательными, проведенными из точки
к окружности
, и наибольшей из дуг окружности, заключенных между точками касания (при
вырождается в радиус единичного круга). Для
положим
,
,
где - интеграл Пуассона функции
. Функция
называется нетангенциальной максимальной функцией для
.
В силу теоремы 2
для п.в.
. (58)
Установим, что для произвольной функции величина
не превосходит (по порядку) значения максимальной функции
*) в точке х, т.е.
,
. (59)
Нам понадобится
утверждение 3.
а) если функция , то для любого
;
б) если функция ,
то
,
где - постоянная, зависящая только от числа р.
Пусть и
. По определению интеграла Пуассона
Положим . Тогда будем иметь
и, в силу неравенства ,
, и периодичности
,
. (60)
Так как обе функции и
положительны при
и отрицательны при
(из (5)), то, предполагая без ограничения общности, что
, мы получим
. (61)
Для имеют место оценки
,
.
Следовательно, для доказательства неравенства (59) достаточно проверить, что
при
, (62)
если . Пусть
, тогда
.
В остальных случаях неравенство (62) очевидно. Из (58), (59) и утверждения 3 вытекает, что для любой функции ,
,
, (63)
где - постоянная, зависящая только от
.
Теорема 7.
Пусть (
),
и
,
.
Тогда
и
. (64)
Доказательство.
Утверждение теоремы 7 в случае, когда , есть прямое следствие оценки (63) и теоремы 4. Пусть теперь
. По теореме 6
, где
,
, если
и
. Из функции
можно извлечь корень: существует функция
такая, что
, и, следовательно из (64) при р=2, получим
.
Оценка снизу для вытекает из (58).
Теорема 7 доказана.