Ingo Lieb

This book presents complex analysis of several variables from the point of view of the Cauchy-Riemann equations and integral representations. A more detailed description of our methods and main results can be found in the introduction. Here we only make some remarks on our aims and on the required background knowledge. Integral representation methods serve a twofold purpose: 1° they yield regularity results not easily obtained by other methods and 2°, along the way, they lead to a fairly simple development of parts of the classical theory of several complex variables. We try to reach both aims. Thus, the first three to four chapters, if complemented by an elementary chapter on holomorphic functions, can be used by a lecturer as an introductory course to com­ plex analysis. They contain standard applications of the Bochner-Martinelli-Koppelman integral representation, a complete presentation of Cauchy-Fantappie forms giving also the numerical constants of the theory, and a direct study of the Cauchy-Riemann com­ plex on strictly pseudoconvex domains leading, among other things, to a rather elementary solution of Levi's problem in complex number space en. Chapter IV carries the theory from domains in en to strictly pseudoconvex subdomains of arbitrary - not necessarily Stein - manifolds. We develop this theory taking as a model classical Hodge theory on compact Riemannian manifolds; the relation between a parametrix for the real Laplacian and the generalised Bochner-Martinelli-Koppelman formula is crucial for the success of the method.

This carefully written textbook is an introduction to the beautiful concepts and results of complex analysis. It is intended for international bachelor and master programmes in Germany and throughout Europe; in the Anglo-American system of university education the content corresponds to a beginning graduate course. The book presents the fundamental results and methods of complex analysis and applies them to a study of elementary and non-elementary functions (elliptic functions, Gamma- and Zeta function including a proof of the prime number theorem …) and – a new feature in this context! – to exhibiting basic facts in the theory of several complex variables. Part of the book is a translation of the authors’ German text “Einführung in die komplexe Analysis”; some material was added from the by now almost “classical” text “Funktionentheorie” written by the authors, and a few paragraphs were newly written for special use in a master’s programme.

Es werden klassische und neuere Ergebnisse der Funktionentheorie ausführlich dargestellt, z.B. homogene und inhomogene Cauchy-Riemann-Differentialgleichungen, Sätze von Mittag-Leffler und Weierstraß für beliebige Bereiche, rationale Approximation, Riemannscher Abbildungssatz. Der Text wird durch zahlreiche Übungsaufgaben ergänzt. Daher ist das Buch sowohl zum Gebrauch neben Vorlesungen als auch zum Selbststudium geeignet.

Das Buch wendet sich an Studenten, die mit den Grundlagen der Funktionentheorie, wie sie etwa in ,,Fischer/Lieb - Funktionentheorie" dargestellt werden, vertraut sind, und führt in wichtige Kapitel, vor allem der geometrischen Funktionentheorie, ein. Im Vordergrund stehen Resultate und Methoden der komplexen Analysis einer Veränderlichen, die in jüngster Zeit Vorbild für Entwicklungen in der mehrdimensionalen komplexen Analysis geworden sind. Dazu gehör en invariante Metriken, Hardy-Räume, Corona-Theorem, Randverhalte n konformer Abbildungen (Sätze von Carathéodory, Warschawski und H. A. Schwarz), Bergmansche und Szegösche Kernfunktion, potential theoretische Methoden. Diese Hilfsmittel und Ergebnisse erschließ en gleichzeitig den Zugang zu klassischen Theorien der komplexen Analysis, denen ein beträchtlicher Teil des Buches gewidmet is t: Uniformisierungstheorie (mittels Konstruktion Greenscher Funkt ionen), Schwarz-Christoffel-Formeln, Schwarzsche Dreiecksfunktion en, die hypergeometrische Differentialgleichung, elliptische Modu lfunktionen und Parametrisierung ebener Kubiken, Sätze von Picard , Bloch und Landau.

lesungen gemaB solI auch das Buch einem Leser, der keine Vorkenntnisse in hoherer Mathematik besitzt, die Gelegenheit geben, einen moglichst strengen und systematischen Aufbau der Theorie der reellen Funktionen kennenzulernen. Dementsprechend sind aIle Beweise bis in die Einzel- heiten hinein ausgeflihrt, und in den ersten Paragraphen werden wich- tige Beweismethoden eigens erlautert. Dabei nehmen wir jedoch den logischen und mengentheoretischen Gesetzen gegenliber einen naiven", d. h. nicht-axiomatischen, Standpunkt ein. Das gilt besonders flir das Prinzip der vollstandigen Induktion und damit auch flir den Begriff der natlirlichen Zahl und der Folge. Wir geben eine Obersicht iiber den Inhalt des Buches. Grundlegend ist der Begriff der reellen Zahl. 1m ersten Kapitel werden die Axiome des rellen Zahlkorpers mit ihren einfachsten Folge- rungen ausflihrlich besprochen; die unendlich fernen Punkte ] 00 und - 00 werden axiomatisch miteingeflihrt. Die nachsten beiden Kapitel sind dem Umgebungsbegriff und dem darauf fuBenden Grenzwertbegriff flir Folgen und Reihen gewidmet. Da wir flir die Definition der Konvergenz die natlirliche (uniforme) Topologie der Zahlengeraden zugrundelegen, bleibt die Konvergenz gegen +/- 00 ausgeschlossen. - Die Begriffe limes superior" und limes inferior" sind so gefaBt, daB sie mit der Definition der halbstetigen Funktionen harnionieren. Reelle Funktionen werden im vierten Kapitel behandelt. Vor den stetigen werden halbstetige Funktionen definiert. Dieser Funktionstyp ist in Kapitel VII flir die Definition von Umgebungen im Funktions- raum wichtig und damit zur Einflihrung des Lebesgueschen Integrals, das in diesem Buch -das unbefriedigende Riemannsche Integral ablOst.