Lexikon der Mathematik: Hauptzweig der Potenz
diejenige in der geschlitzten Ebene \({{\mathbb{C}}}^{-}={\mathbb{C}}\(-\infty, 0]\) holomorphe Funktion f mit
Für die Ableitung gilt
Im allgemeinen existieren abzählbar unendlich viele in \({{\mathbb{C}}}^{-}\) holomorphe Zweige von \({z}^{\alpha }\), entsprechend den verschiedenen Zweigen des Logarithmus. Betrachtet man speziell \(\alpha =\frac{m}{n}\in {\mathbb{Q}}\) mit teilerfremden Zahlen m ∈ ℤ und n ∈ ℕ, so gibt es genau n Zweige von \({z}^{\alpha }\). Für n = 1, d. h. α ∈ ℤ, hat man also nur einen einzigen Zweig von \({z}^{\alpha }\), und dieser ist nach \({{\mathbb{C}}}^{* }={\mathbb{C}}/\{0\}\) holomorph fortsetzbar; im Fall \(\alpha \in {{\mathbb{N}}}_{0}\) ist \({z}^{\alpha }\) eine ganze Funktion. Ist \(\alpha \notin {\mathbb{Q}}\), so ist keiner der Zweige von \({z}^{\alpha }\) in einen Punkt \({x}_{0}\in (-\infty, 0]\) stetig fortsetzbar.
Bei der Anwendung der aus dem Reellen bekannten Potenzrechenregel \({(xy)}^{\alpha }={x}^{\alpha }{y}^{\alpha }\) ist im Komplexen Vorsicht geboten. Sie bleibt für beliebige \(\alpha \in {\mathbb{C}}\) gültig, sofern x, y > 0, wobei auf beiden Seiten jeweils der Hauptzweig zu nehmen ist. Für x, y ∈ ℂ ist sie aber im allgemeinen nicht mehr richtig. Dazu sei x = i, y = i − 1 und α = i. Dann gilt
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