此t1/m是U内亚纯函数。反过来,若VPEM,VU,),3PEU,IU亚纯,则f:M-S为全纯映照事实上,当(力)六8时,则在P附近是全纯函数.当p)=8时,在S一(0上取如上的坐标函数,在U上坐标函数可取得使()0。这时在点P附近U具有展开式) - + + + + 4 +.,名#2一1其中a-0,因而,我们有)一g)/",其中g()在附近全纯,由于g()-a-卡0从而可设处处不等于0.因此在P附近f=1/f是全纯函数.总之,按引理4.1,f:M→N为全纯映照.根据引理4.2,我们可粗略把M上亚纯的函数看作M→S的全纯映照,这样,有时处理一些尚题较为方便因此引进:定义4.3.如果1:M→S为全纯映照,且1车80,则f称为M上的亚纯函数。当MC时,此定义与通常亚纯函数定义一致。4)对于紧黎曼面M上的亚纯函数f,下列各集均为有限集:(f的零点,(的极点,【竹的极点)因为这些点集是由孤立点组成的闭集,而M又是紧的,因此均为有限集。5)定义44.1:M→N称为分歧覆盖,如果对任一点pEM,存在P的邻域U,使得f:U-{p)-→f(U)(f(p)I是一个具有有限叶数的覆盖例如,对于单位圆三{1~1,若)严,则:A→A是一个分歧覆盖。并且当2≠0时,在z的一个邻域内,是单叶覆盖,当*0时,一0→→是叶覆盖、定义4.5.承上所述,如果:U()-U)P是叶覆盖,则称为的重数。或者说,对于,P覆盖P)次定义4.6.若1:M→N是一个分歧覆盖,且存在~-正整数.27
m,使得对任何gEN,f-(g)恰有m个点(重数计算在内者),则称:MN为一个m叶分歧覆盖。引理4.7.如果f:M→N为全纯映照,则f:M→N是一个分歧覆盖。因为覆盖的定义是局部性的,在局部考虑时,「是全纯函数,显然是分歧覆盖,6)命班(M)为M上所有亚纯函数的集合:m(M)=:M→CU():f亚纯,且f年0).(M)按通常函数的加法和乘法成一个域,称为亚纯函数域到现在为止,我们还不知道0(M)中是否有非常数的函数我们已知道,对于紧的M,非常数的全纯函数1:M→C定不存在.习题.若M为紧的而N非紧,则任何全纯映照f:M→N必为常数映照。设TE(M)且f0.对VpEM,设点P附近的坐标函数为z,()一0,则在附近有罗朗展开式f(2) az" + an+12#+1 + ***其中62,a,为第一个不等于0的系数。定义4.8.命"f)n,且称为f在点的赋值为了以后方便,当至0时,对于任何PEM,我们规定",(0) - 8.习题.f)与点附近坐标函数的选取无关当<0时,我们称为的极点,一1时称为单极点:n>0时则称为零点,一1为单零点,如果f:M→s为亚纯函数,设f()-a(a0),则p覆盖a的重数为(f一)习题.定义映照:m(M)一{0)→Z,V()=在的赋值,证明:v,(fg) =(f)+ v,(g),vp(f + g) ≥min(v,(f), (g)).28
现讨论黎曼面上的亚纯微分。定义4.9.设(U,)为M上的坐标邻域,对于U上的亚纯函数t,fdz称为U上的亚纯微分。对VpEU,定义(fdz)一(f)定义4.10.称为黎曼面M上的亚纯微分,如果在任何坐标邻域(U,a)内,一fudzu;fu是亚纯函数,并且对vU,u)与(W,zw),在UnW上(图3.5)有dzu-w.fuazw对VpEU,我们定义 ()一V(f)习题,()与坐标邻域(U,u)的选取无关UnWUUu(cw)-图4.1亚纯函数与亚纯微分在某种意义下是相互存在的,现解释如下.若fE(M),则d是亚纯微分.因为,在任何(U,u)与(W,2w)上udrusdf - dfu -dzudfudzw.df dfwdzw而在Unw上,29
dfu dzu dfa.dzp dxwdaw因此符合亚纯微分定义。反之,有亚纯微分必有亚纯函数:若与为两个亚纯微分,测/是亚纯函数,因为在任何(U,z)上,=ds=gudzu而/u一fu/gu不依赖于(U,3u)的选取,因此在M上定义一个亚纯函数。定义4,1l设协为亚纯微分。如果在任何(U,u)上,w=fud%u而tu全纯,则a称为全纯微分,我们也可用52中关于1形式的观点来描述全纯微分。在黎受面上,我们可同样定义(1,0)或(0,1)型的1形式以及(1,1)型的2形式,且也可定义3.这是由于坐标函数变换时,根据引理2.1,型保持不变。例如设为1形式,在坐标邻域(U,)上,fdz.在另一坐标邻域(w,w)上,lW=gdzw,在Unw上,我们有 + dey dw + + dxu dew + deu dzw.o / W-dzwdzwdzw由此可署出保型性.同样,在C上定义的十,也可搬到黎受面上特别是在2中的关于a和的形式运算,在黎曼面上也成立引理4.12.1形式0为全纯微分→为(1:0)型,且0=0.证。若1形式为全纯微分,则在任何(U,z)上,Umfizu,t在上全纯。因此,Ju dudxu0.dzu反之,由于为(1,0)型,在任何(U,z)上,Ufd再若0,则可推出0。由此得的全纯性,3dzu这里,还应注意到,对于全纯微分,d=0.在此之后,若无特别指明,所有提到的黎曼面都认为是紧的。·30
设为亚纯微分,VpEM,设附近的坐标函数为,z)0,则具有表示式Jdz.(4.1)a-n + $-+1 + ... ++ ao + ay& +...2-1定义4.13.在点P的残数Resp()a-1.下面这个引理说明,Resp(w)的定义与坐标函数的选择无关,所以是合理的。引理4.14.如果在P点的坐标邻域内取以(→)=0为心的圆B,在边界B上取自然定向,则184-tE2元188证.记号如(4.1),则(a+41+.)dz是上全纯微分,(a+az+.d0.由复变函数论得故-n de +... + a- dz + fau+aiz+)dz108J0Bz-1 d = 2 ria-1.118引理4.15,若M是紧的,则对任何亚纯微分,Z Resp(o) -- 0,EM证,首先应指出,因M是紧的,的极点只有有限多个,因而引理中的之仅对有限多个极点求和,设的极点为P,Pz,··p又设B,为包含,的小圆,如引理4.14所述者,且选取B;充分小使当i牛i时,B,nB;中。若命M'M-UB,则在M上全纯,由引理4.12得dw-0根据Stokes定理,我们有2w-0o8i31