Yilda matematika, Xolder teoremasi deb ta'kidlaydi gamma funktsiyasi hech kimni qoniqtirmaydi algebraik differentsial tenglama ularning koeffitsientlari ratsional funktsiyalar. Ushbu natijani birinchi marta isbotladi Otto Xolder 1887 yilda; keyinchalik bir nechta muqobil dalillar topildi.[1]
Teorema ham ni umumlashtiradi 
-gamma funktsiyasi.
Teorema bayoni
Har bir kishi uchun 
 nolga teng bo'lmagan polinom yo'q 
 shu kabi

qayerda 
 bo'ladi gamma funktsiyasi. 
Masalan, aniqlang 
 tomonidan 

Keyin tenglama

deyiladi algebraik differentsial tenglama, bu holda, echimlarga ega 
 va 
 - birinchi va ikkinchi turdagi Bessel funktsiyalari. Shuning uchun biz buni aytamiz 
 va 
 bor differentsial algebraik (shuningdek algebraik transsendental). Matematik fizikaning ma'lum maxsus funktsiyalarining aksariyati differentsial algebraikdir. Differentsial algebraik funktsiyalarning barcha algebraik birikmalari differentsial algebraikdir. Bundan tashqari, differentsial algebraik funktsiyalarning barcha tarkibi differentsial algebraikdir. Xolder teoremasi shunchaki gamma funktsiyasi, 
, differentsial algebraik emas va shuning uchun ham transandantal ravishda transsendental.[2]
Isbot
Ruxsat bering 
 va nolga teng bo'lmagan polinom deb taxmin qiling 
 shunday mavjud

In nolga teng bo'lmagan polinom sifatida 
 ning hech qanday bo'sh bo'lmagan ochiq domenida hech qachon nol funktsiyani keltirib chiqara olmaydi 
 (Algebraning asosiy teoremasi bo'yicha), biz umumiylikni yo'qotmasdan, deb taxmin qilishimiz mumkin 
 aniqlanmaganlardan birining nolga teng bo'lmagan kuchiga ega bo'lgan monomial atamani o'z ichiga oladi 
.
Buni ham faraz qiling 
 leksikografik buyurtma bo'yicha eng past darajadagi umumiy darajaga ega 
 Masalan,

chunki eng yuqori kuch 
 birinchi polinomning istalgan monomial muddatida ikkinchi polinomnikidan kichikroq.
Keyin, barchaga e'tibor bering 
 bizda ... bor:
![{ displaystyle { begin {aligned} P  chap (z + 1;  Gamma (z + 1),  Gamma '(z + 1),  Gamma' '(z + 1),  ldots,  Gamma ^ {(n)} (z + 1)  o'ng) & = P  chap (z + 1; z  Gamma (z), [z  Gamma (z)] ', [z  Gamma (z)]' ' ,  ldots, [z  Gamma (z)] ^ {(n)}  o'ng)  & = P  chap (z + 1; z  Gamma (z), z  Gamma '(z) +  Gamma (z), z  Gamma '' (z) +2  Gamma '(z),  ldots, z { Gamma ^ {(n)}} (z) + n { Gamma ^ {(n-1) }} (z)  right).  end {hizalangan}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/96a82be6de490a9b6d1bb0208608ba1fb52f272f)
Agar ikkinchi polinomni aniqlasak 
 o'zgartirish orqali

unda quyidagi algebraik differentsial tenglamani olamiz 
:

Bundan tashqari, agar 
 ning eng yuqori darajadagi monomial atamasi 
, keyin eng yuqori darajadagi monomial atama 
 bu 

Binobarin, polinom

ga qaraganda kichikroq umumiy darajaga ega 
va bu aniq uchun algebraik differentsial tenglamani keltirib chiqaradi 
, bu minimallik faraziga ko'ra nol polinom bo'lishi kerak 
. Demak, aniqlovchi 
 tomonidan 

biz olamiz

Endi, ruxsat bering 
 yilda 
 olish
![{ displaystyle Q (0; Y_ {0}, Y_ {1},  ldots, Y_ {n}) = P (1; 0, Y_ {0}, 2Y_ {1},  ldots, nY_ {n-1 }) = R (0)  cdot P (0; Y_ {0}, Y_ {1},  ldots, Y_ {n}) = 0 _ { mathbb {C} [Y_ {0}, Y_ {1},  ldots, Y_ {n}]}.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/799c29274bdfbfa46f04fb87ad1b40336e504335)
Keyin o'zgaruvchilar o'zgarishi hosil beradi 
![{ displaystyle P (1; 0, Y_ {1}, Y_ {2},  ldots, Y_ {n}) = 0 _ { mathbb {C} [Y_ {0}, Y_ {1},  ldots, Y_ {n}]},}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c7772f8ea8a9d42bc224d633d1604cff765400d3)
va oldingi matematikaga matematik induksiyani qo'llash (har bir induksiya bosqichida o'zgaruvchilar o'zgarishi bilan birga)

buni ochib beradi
![{ displaystyle  forall m  in  mathbb {N}:  qquad P (m; 0, Y_ {1}, Y_ {2},  ldots, Y_ {n}) = 0 _ { mathbb {C} [Y_ {0}, Y_ {1},  ldots, Y_ {n}]}.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fba215b9786467ce0b5235fabf05f212ae912548)
Bu faqat agar mumkin bo'lsa 
 ga bo'linadi 
, bu minimallik taxminiga zid keladi 
. Shuning uchun, bunday emas 
 mavjud va hokazo 
 differentsial algebraik emas.[2][3] Q.E.D.
Adabiyotlar
- ^  Bank, Stiven B. va Kaufman, Robert. "Gamma funktsiyasiga oid Xolder teoremasiga eslatma”, Matematik Annalen, vol. 232, 1978 yil. 
 - ^ a b  Rubel, Li A. "Transandantal transandantal funktsiyalarni o'rganish", Amerika matematikasi oyligi 96: 777-788-betlar (1989 yil noyabr). JSTOR 2324840
 - ^  Boros, Jorj va Moll, Viktor. Qaytarib bo'lmaydigan integrallar, Cambridge University Press, 2004, Cambridge Books Online, 2011 yil 30-dekabr. doi:10.1017 / CBO9780511617041.003