Liouvilles sats innebär att en begränsad hel (hel=analytisk överallt) funktion f(z) måste vara konstant.
Bevisskiss: Att f(z) är konstant visas genom ett argument som leder till att f'(z) måste vara 0. Närmare bestämt utgår man från generaliseringen av Cauchys integralformel:
i fallet n=1 som ju ger f'(z) i vänsterledet och
(z - zo)2 i nämnaren i högerledet. Därav följer att beloppet av integranden är mindre än K/R2 på C för något K, eftersom f(z) antas vara en begränsad funktion. ML- olikheten ger nu ( M = K/R2, L = 2 Eftersom R kan väljas godtyckligt stor måste Detta argument kan tillämpas på vilken punkt zo som helst, vilket
innebär att f'(z) = 0 överallt, dvs f(z) = konstant.
Algebrans fundamentalsats säkerställer att varje ickekonstant polynom P(z) har minst ett komplext nollställe. Detta kan visas m.hj.a. Liouvilles sats genom att man antar motsatsen (dvs. att P(z) är ickekonstant och inte har något nollställe) och därav härleder en motsägelse. Om P inte har något nollställe är nämligen 1/P(z) en hel funktion. Motsägelsen visar att P(z) måste ha något nollställe. |