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Aufgabe:

f(x)=\( \frac{2x(x-1)^2}{x^2+1} \) auf ℂ definiert ohne +/- i

Gibt es in einer Umgebung K ⊂ ℂ\{+/- i} von 1, eine holomorphe Funktion p für die gilt: p^2=f für x aus K ist bzw. p^3=f?


Ansatz:

Wenn ^2 oder ^3 muss die Funktion p eine Wurzel aufweisen gegenüber der ursprünglichen Funktion f, also irgendwas mit (x)^(1/2) oder x^(1/3)

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Müssen die Nullstellen irgendwie berücksichtigt werden?

Müssen die Nullstellen irgendwie berücksichtigt werden?

Nullstellen sind bei solchen Fragestelltungen problematisch.

Man weiß z.B. das nullstellenfreie holomorphe Funktionen auf Elementargebieten immer Logarithmen und Wurzeln besitzen.

Wenn du \( f(z) = (z-1)^2 \frac{2z}{z^2+1} \) schreibst, ist der zweite Faktor auf einem kleinen Elementargebiet um 1 holomorph und nullstellenfrei, man findet also ein holomorphes \( \tilde p \) mit \( \tilde p(z)^2 = \frac{2z}{z^2+1} \).

Bau aus dem \( \tilde p \) jetzt das gesuchte \( p \).

Was ist dein Gefühl zur Fragestellung \( p^3 = f \)? Was kann man da z.B. über die Ordnungen der Nullstellen sagen?

Um es nicht per Hand machen zu müssen: Habt ihr auch etwas algebraische Topologie mitgenommen? Habt ihr vielleicht das Konzept von Überlagerungen mal besprochen? Der Fundamentalsatz der Überlagerungstheorie gibt einen schönen Weg, das Problem im Allgemeinen zu lösen.

@joners, Nein leider nicht.

p(z)=+/-(z-1)*sqrt(2z/(z^2+1))

für p^3 müsste p(z) irgendwie von (z-1)^(2/3) abhängen, die Funktion ist aber um die 0 nicht eindeutig definierbar, oder?

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