§ 123. Структура множества (F).
Рассмотрим предыдущее доказательство: оно содержит две независимых части. В первой, допустив, что О есть изолированная точка множества
выводится, что существует последовательность, сходящаяся вне точки О равномерно к бесконечности. Во второй части из существования последовательности, сходящейся равномерно к бесконечности на поверхности, определенной кругами
и
выводится, что каждой точке
круга
соответствует по крайней мере одна точка
из
такая, что точка
принадлежит
Таким образом здесь используется лишь часть заключения, полученного в первой части, и результат справедлив всякий раз, когда имеем последовательность, равномерно сходящуюся к бесконечности на поверхности
Вот важный пример: предположим, что в плоскости
тока
будет единственной точкой, принадлежащей
Семейство тогда нормально во всех точках (
таких, что
будет находиться на произвольно малой окружности
Для каждой из этих точек семейство нормально в выбранном надлежащим образом
пер цилиндре:
в силу теоремы Вореля-Лебега можно покрыть окружность
конечный числом кругов:
Пусть
-наименьшее из чисел
во всех точках гиперповерхности
семейство нормально. Отсюда выводим, как в предыдущем, что начало не может принадлежать множеству
если не существует бесконечной последовательности, сходящейся на указанной гиперповерхности равномерно к бесконечности. Следовательно:
Если семейство голоморфных функций двух переменных нормально во всех точках
близких к началу, и ненормально в начале, то, как бы ни было мало можно отнести ему число
такое, что точке
выбранной произвольно в круге
соответствует не менее одной точки
находящейся в круге такой, что семейство в точке
не будет нормально.
Этот результат позволяет нам доказать следующую теорему:
Множество
не можеп содержать совершенного множества, удаленного от границы области
на конечное расстояние.
Если такое изолированное множество существует, то для данной точки А в пространстве четырех измерений расстояние
от А до точки этого множества достигает конечного максимума в точке О множества
расположенной внутри
Мы докажем, что это невозможно и, больше того, что
не может проходить через относительный максимум.
Допустим, что такой максимум
существует: примем точку О за начало координат
с осью
проходящей через точку А, координаты которой будут
. В окрестности точки О всякая точка
из множества
будет на расстоянии
от точки
которое меньше или равно
Пусть
— точка
плоскости
ее расстояние от точки А определяется равенством
Следовательно,
если
отлично от О. Плоскость
не содержит в окрестности О точки из
которая отлична от О. В силу предыдущей теоремы, каково бы ни было число
близкое к нулю, существует число
такое, что точка
принадлежит
но
и больше
если а отрицательно и
не принадлежит множеству
Это противоречие доказывает теорему.
Итак,
есть множество совершенное, непрерывное и связное с границей области
Оно обладает теми же самыми свойствами, что соответствующее множество точек, где семейство голоморфных функций одного переменного не нормально, когда значения этих функций ограничены в каждой точке. Для функций многих переменных последнее Ограничивающее условие исчезает.
Я отсылаю к мемуарам Жюлиа для обобщений и приложений, которые можно получить из изложенных результатов.