輻角原理、魯歇定理與映射性質

全純映射的局部度(the local degree of a holomorphic map)

站在一個點上問:一個解析函數把一個微小鄰域繞它在那裡取的值纏繞幾次?在大多數點它恰好纏繞一次——映射在局部一對一。但在特殊點上它把鄰域對折到自身好幾次,像把一條帶子繞木樁兩圈。那個對折次數就是局部度:映射覆蓋緊鄰 f(z_0) 之值的次數。

精確地說,若 f 在 z_0 附近解析且 f(z_0) = w_0,則 f 在 z_0 的局部度是 f(z) - w_0 在 z_0 處零點的階 m——等價於使 f^(m)(z_0) 不為零的最小 m,也等價於 z_0 作為 f(z) = w_0 之解的重數。由局部映射定理,這個 m 有生動的意義:對每個充分接近 w_0 但不等於它的值 w,方程 f(z) = w 在繞 z_0 的小圓盤內恰有 m 個相異解。故局部度照字面數出附近有幾個點映到一個典型的鄰近值。你用求導來算它:當 f'(z_0) 不為零(正則點)時 m = 1,而在 f' 有 m - 1 階零點的臨界點處 m 大於 1。

局部度是解析圖像與拓撲圖像之間的橋樑。對圍道內某值的所有原像求和,便重現輻角原理裡的整體計數。它確切告訴你局部反演何時可能(局部度為 1 意味局部可逆且共形),並標定映射的分支點(局部度 m 大於 1)。它正是角度在臨界點被乘以 m 的精確原因。值得說明的限定:對非常數解析映射,任何一點的局部度恆為正整數——這裡沒有分數或負的局部度,不像帶符號的拓撲度可能抵消;解析映射保持定向,故所有局部貢獻以同號相加。

對 f(z) = z^3 在 z_0 = 0,局部度為 3:對任何不為 0 的小 w,方程 z^3 = w 在 0 附近恰有三個相異的立方根。映射把一個小圓盤在其像中繞原點纏繞三次。

局部度 m = z_0 作為 f(z) = w_0 之解的重數;此處 m = 3。

對非常數解析映射,局部度恆為正整數,且所有原像都按正計(無抵消),因為解析映射保持定向——不像一般的拓撲度帶有符號。

又称
multiplicity of a maplocal multiplicity局部重數局部映射度