整函数 (integral function /entire function),意思是在整个复平面上处处
解析的函数。
整函数总可以在原点展开成
泰勒级数,它在全平面收敛,整函数以∞点为唯一的孤立奇点,它在∞点的罗朗展式与它在原点的泰勒展式有一样的形式。当∞点是整函数的可去奇点时,这个整函数只能是常数,这就是著名的
刘维尔定理,通常表述为“有界整函数必为常数”。
若|f(z)|≤M,当z∈C。固定a∈C,作D(a,R),由
柯西不等式得到|f'(a)|≤M/R。令R→∞,得到f'(a)=0。由于a为C中任意一点,故f'(z)=0对任意z∈C都成立,因此f(z)在C上为常数。
利用这一定理可以得到代数基本定理的简单证明。当∞点是整函数的n阶极点时,这个整函数是一个n次多项式 ,也就是它的泰勒展式(或罗朗展式)只有有限多项。当∞点是整函数的本性奇点时,这个整函数的泰勒展式一定有无限多项,这类整函数称为超越整函数。由代数基本定理知道n次多项式一定有n个零点(也就是根),它总可以分解为n个一次因式的积,对于超越整函数,它可能有无限多个零点 ,比如sin(πz)就以全体整数为其零点集,也有的超越整函数没有零点,如ez就处处不为零,一般来说,没有零点的超越整函数总可以表成eg(z)的形式,此处g(z)也是一个整函数,而有无限多个零点的超越整函数f(z)也有一个因子分解式 ;形如
其中g(z)是整函数,0是m阶零点,zk是非零零点集, 是 的多项式,这是魏尔斯托拉斯因子分解定理。超越整函数还有一个重要性质:若f(z)是超越整函数,则对任意复数A(包括A=∞),存在点列{zK},使zk→∞(k→∞)而有f(zk)→A。