Формула Кристоффеля – Шварца
Фо́рмула Кристо́ффеля – Шва́рца, формула
дающая интегральное представление функции , конформно отображающей верхнюю полуплоскость на внутренность ограниченного многоугольника с вершинами и углами при вершинах (, ). При этом – некоторые постоянные, , . Постоянную можно фиксировать произвольно в верхней полуплоскости. Тройку точек из , например, , можно задавать произвольно; остальные точки , а также постоянные , определяются однозначно, если вершины многоугольника заданы (M. А. Лаврентьев, Б. В. Шабат, 1973). Формула (*) была получена независимо Э. Кристоффелем (1867) и в 1869 г. Г. Шварцем (опубликовано в 1890). Интеграл в правой части формулы (*) называется интегралом Кристоффеля – Шварца.
Основная трудность при применении формулы (*) состоит в нахождении неизвестных параметров. При общие методы неизвестны.
Разработаны методы приближённого отыскания параметров формулы Кристоффеля – Шварца (Л. В. Канторович, В. И. Крылов, 1962; В. Коппенфельс, Ф. Штальман, 1963).
Формула Кристоффеля – Шварца остаётся справедливой и для многоугольников, у которых одна или несколько вершин лежат в бесконечно удалённой точке. В этом случае угол между сторонами многоугольника в бесконечности определяется как угол, взятый со знаком минус, между этими же сторонами или их продолжениями в конечной точке. Если прообраз одной из вершин многоугольника находится в бесконечно удалённой точке, то соответствующий множитель в формуле (*) выпадает.
Формула Кристоффеля – Шварца справедлива также для функции, отображающей единичный круг на рассмотренный выше многоугольник. В этом случае . Видоизменения этой формулы охватывают случаи отображения верхней полуплоскости, а также внутренности и внешности единичного круга на внешность многоугольника (M. А. Лаврентьев, Б. В. Шабат, 1973).
Формула Кристоффеля – Шварца обобщена на случай, когда функция конформно отображает круговое кольцо или, в более общем случае, многосвязную область, состоящую из круга с выброшенными из него кругами, на область соответствующей связности, ограниченную многоугольниками (Н. И. Ахиезер, 1970; Ю. Д. Максимов, 1961).