7 Eine ganz kurze Klassifikation der komplexen Funktionen
Man unterscheidet zwei Hauptklassen von Funktionen gemäß dem
Attribut eindeutig oder mehrdeutig.
Zu den eindeutigen Funktionen zählen die ganzen und die meromorphen Funktionen. Die ganzen Funktionen sind dadurch charakterisiert,
dass sie in der komplexen Ebene (ausgenommen der Punkt
) keine
Singularitäten haben. Sie können in der gesamten Ebene durch eine
(beständig konvergente) Potenzreihe
dargestellt werden und umfassen somit die ganzen rationalen Funktionen
(Polynome) und die elementaren transzendenten Funtionen wie
etc. Meromorphe Funktionen besitzen in der komplexen Ebene (ausgenommen
der Punkt
) keine anderen Singularitäten als Pole. Sie umfassen
die gebrochen rationalen Funktionen sowie transzendente Funktionen wie
, jedoch auch `höhere` Funktionen wie die
-Funktion (Math.Kap. 4.1). Eine weitere Eigenschaft, unter dem
eindeutige Funktionen
diskutiert werden können, ist die Periodizität, die entweder einfach
oder doppelt
sein
kann. Das bekannteste Beispiel für eine einfach periodische Funktion ist
die Exponentialfunktion, alle ihre Eigenschaften können anhand der
Betrachtung eines Periodenstreifens gewonnen werden. Erweiterungen zielen
auf die Fourierentwicklung. Bezüglich der doppelt periodischen beweist
man, dass sie keine ganzen Funktionen sein können sondern notwendigerweise
meromorphe Funktionen sein müssen. Ein Beispiel ist die
-Funktion
von Weierstraß, die
durch eine Differentialgleichung der Form
definiert ist. Die Konstanten in dieser Differentialgleichung sind durch
die Perioden
und
bestimmt.
Die mehrdeutigen Funktionen, die zweckmäßiger Weise mit Hilfe der
Riemannschen Flächen diskutiert werden, leiten sich im Wesentlichen
von den Wurzeln, mit der einfachsten Form
, und dem Logarithmus
ab.
< Elektrodynamik Mathematische Ergänzungen > R. Dreizler C. Lüdde 2005