设 $f(z)$与 $g(z)$在单位圆盘 $U=\{z:|z| < 1\}$内解析, 如果存在 $U$内满足 $|\omega(z)|\leq|z|$的解析函数 $\omega(z)$, 使得 $g(z)=f(\omega(z))$, 则称 $g(z)$从属于 $f(z)$, 记作 $g(z)\prec f(z)$.
用 $P(C, D)$ $(-1\leq D < C\leq 1)$表示在单位圆盘 $U$内解析并且满足条件 $p(z)\prec\frac{1+Cz}{1+Dz}$的所有函数 $p(z)=1+\sum\limits_{n=1}^{\infty}p_{n}z^{n}$的全体.显然 $P(1, -1)=P$为熟知的正实部函数类[1].
设 $S$表示在单位圆盘 $U$内单叶解析函数 $f(z)=z+\sum\limits_{n=2}^{\infty}a_nz^n$构成的函数类.若函数 $f(z)\in S$满足条件 $\frac{zf'(z)}{f(z)}\in P$, 则称 $f(z)$属于星象函数类 $S^*$; 设函数 $f(z)\in S$, 如果存在函数 $g(z) \in S{\rm{*}}$, 使得 $\frac{zf'(z)}{g(z)}\in P$, 则称 $f(z)$属于近于凸函数类 $C$.设 $b$为复数且 $b\neq 0$, $f(z)\in S$, 如果存在 $g(z)\in S^*$使得 $\left\{ {1 + \frac{1}{b}\left( {\frac{{zf'(z)}}{{g(z)}} - 1} \right)} \right\} \in {\rm{ }}P$, 则称 $f(z) $属于复阶近于凸函数类 $C(b)$[2].设函数 $f(z)\in S$, $\alpha>0$, 如果存在函数 $g(z)\in S^*$, 使得 $\frac{zf'(z)}{f(z)}\left(\frac{f(z)}{g(z)}\right)^\alpha\in P$, 则称 $f(z)$属于Bazilevič函数类 $B_\alpha$.一些学者从不同的角度出发, 研究了一些有趣的Bazilevič函数子族[3-5].
设 $\alpha > 0$, $\beta\in R$, $f(z)\in S$, 如果存在 $g(z)\in S^*$使得 $\frac{{zf'(z)}}{{f(z)}}{\left( {\frac{{f(z)}}{{g(z)}}} \right)^\alpha }{\left( {\frac{{f(z)}}{z}} \right)^{{\rm{i}}\beta }} \in P, $则称 $f(z)\in B(\alpha, \beta)$[3].
文献[5]给出了如下 $\alpha$型 $\beta$级Bazilevič函数类 $B_\alpha(\beta)$.
定义1.1[5] 设 $f(z)\in S$, $\alpha\geq0$, $0\leq\beta < 1$, 若存在 $g(z)\in S^*$, 使得
则称 $f(z)\in B_\alpha(\beta)$, 其中的幂函数取主值.显然 $B_\alpha(0)=B_\alpha$.
本文引入如下Bazilevič函数.
定义1.2 设 $f(z)\in S$, $\alpha > 0$, $-1\leq D < C\leq1$, 如果存在 $g(z)\in S^*$, 使得
则称 $f(z)\in B_{\alpha}(C, D)$.显然 $B_{\alpha}(1, -1)=B_\alpha$, $B_{\alpha}(1-2\beta, -1)=B_\alpha(\beta)$.
用 $Y$表示圆对称函数类[6].设 $f(z)\in S$, 若
则称 $b_n$为 $f(z)$的对数系数.对数系数的估计在单叶函数的系数估计中有重要作用. Keobe函数 $k(z)=z(1-z)^{-2}$的对数系数为 $b_n=1/n$.对 $b_n$( $n\geq2$)的估计, 现在已经证明
(1) 当 $f(z)\in S^*$时, $b_n\leq \frac{1}{n}$[7];
(2) 当 $f(z)\in C$时, $b_n\leq A\frac{\mathrm{log}n}{n}$, 其中 $ A $表示一个绝对常数[8];
(3) 当 $f(z)\in B_\alpha$时, ${b_n} \le {\rm{ }}A(1 + \alpha )\frac{{{\rm{log}}n}}{n}$, 其中 $ A $表示一个绝对常数[9];
(4) 当 $f(z)\in Y$时, $b_n\leq A\frac{\mathrm{log}n}{n}$, 其中 $ A $表示一个绝对常数[10];
(5) 当 $f(z)\in B(\alpha, \beta)$时, ${b_n} \le A\frac{{{\rm{log}}n}}{n}$, 其中 $ A $表示一个绝对常数[11];
(6) 当 $f(z)\in C(b)$时, $b_n\leq A\frac{\mathrm{log}n}{n}$, 其中 $ A $表示一个绝对常数[12]
不同的地方, $A$表示不同常数.
本文研究 $B_{\alpha}(C, D)$的对数系数, 推广了文献[9]的结果.
为了得到 $B_{\alpha}(C, D)$的对数系数, 需要如下引理
引理2.1[13] 如果 $p(z)\in P(C, D)$, 其中 $ - 1 \le {\rm{ }}D < C \le 1$, 则 $\frac{1-C}{1-D} < \mathrm{Re}(p(z)) < \frac{1+C}{1+D}$.
引理2.2[11] 设 $f(z)\in S$, 则 $\mathrm{Re}\frac{zf'(z)}{f(z)}=\frac{\partial}{\partial\theta}\left(\mathrm{arg}\frac{f(z)}{z}\right)+1$.
引理2.3[11] 设 $f(z)\in S$, $\alpha\in \mathbb{C}$.则对 $z=re^{{\rm i}\theta}$, $0 < r < 1$, 有
引理2.4[8] 设 $f(z)\in S$, 则对 $z = r{e^{{\rm{i}}\theta }}$, $\frac{1}{2}\leq r < 1$, 有
(1)$\frac{1}{{2\pi }}\int_0^{2\pi } {{{\left| {\frac{{z{f^\prime }(z)}}{{f(z)}}} \right|}^2}} d\theta \le 1 + \frac{4}{{1 - r}}{\rm{log}}\frac{1}{{1 - \sqrt r }}$
(2)$\frac{1}{{2\pi }}\int_{\frac{1}{2}}^r {{{\int_0^{2\pi } {\left| {\frac{{z{f^\prime }(z)}}{{f(z)}}} \right|} }^2}} d\theta dr \le 1 + 2{\rm{log}}\frac{1}{{1 - r}}$
引理2.5[14] 设 $g(z)\in S^*$, 则 $\frac{\partial}{\partial\theta}\mathrm{arg}g(z) > 0$且 $\displaystyle\int_{0}^{2\pi}\frac{\partial}{\partial\theta}\mathrm{arg}g(z)=2\pi$.
引理2.6[15] 设 $f(z)\in S$, 则对 $0 < r < 1$, 有 $\sum\limits_{k=1}^{\infty}k|b_k|^2r^{2k}\leq\mathrm{log}\frac{1}{1-r}$.
引理2.7 设 $f(z)\in B_{\alpha}(C, D)$, $g(z)\in S^*$使得 $\frac{{zf'(z)}}{{f(z)}}{\left( {\frac{{f(z)}}{{g(z)}}} \right)^\alpha } \in {\rm{ }}P(C, D)$.则对 $z=re^{{\rm i}\theta}$, $0\leq r < 1$, 有
(1)${J_1} = \frac{1}{{2\pi }}\left| {\int_0^{2\pi } {{\rm{Re}}} \frac{{zf'(z)}}{{f(z)}}{e^{{\rm{iarg}}{{\left( {\frac{{f(z)}}{{g(z)}}} \right)}^\alpha }}}d\theta } \right| \le 3;$
(2)$ {J_2} = \frac{1}{{2\pi }}\left| {\int_0^{2\pi } {{\rm{Im}}} \frac{{zf'(z)}}{{f(z)}}{e^{{\rm{iarg}}{{\left( {\frac{{f(z)}}{{g(z)}}} \right)}^\alpha }}}d\theta } \right| \le 3 + 4\alpha + 8\alpha {\rm{log}}\frac{1}{{1 - r}};$
(3)${J_3} = \frac{1}{{2\pi }}\left| {\int_0^{2\pi } {\frac{{z{f^\prime }(z)}}{{f(z)}}} {e^{2{\rm{iarg}}{{\left( {\frac{{f(z)}}{{g(z)}}} \right)}^\alpha }}}{e^{{\rm{i}}n\theta }}d\theta } \right| \le 4\alpha {\left( {\frac{1}{{{n^2}}} + \frac{4}{n}{\rm{log}}\frac{1}{{1 - r}}} \right)^{\frac{1}{2}}}{\left( {1 + \frac{4}{{1 - r}}{\rm{log}}\frac{1}{{1 - \sqrt r }}} \right)^{\frac{1}{2}}}.$
证 (1) 由引理2.2和引理2.3可知
易知 $J_{11}\leq1$, 利用分部积分公式和引理2.5可得
所以 ${J_1} = \frac{1}{{2\pi }}\left| {\int_0^{2\pi } {{\rm{Re}}} \frac{{zf'(z)}}{{f(z)}}{e^{{\rm{iarg}}{{\left( {\frac{{f(z)}}{{g(z)}}} \right)}^\alpha }}}d\theta } \right| \le {J_{11}} + {J_{12}} \le 3$.
(2) 记 $\mathrm{Re}\frac{zf'(z)}{f(z)}=u(re^{{\rm i}\theta})$, $\mathrm{Im}\frac{zf'(z)}{f(z)}=v(re^{{\rm i}\theta})$, 由柯西-黎曼条件可知对于 $\frac{1}{2}\leq r < 1$, 有
则
而
由分部积分和引理2.3可知
由引理2.2和 $\frac{1}{2}\leq r < 1$可知
由引理2.4和Schwarz不等式可知
所以
(3) 由(2) 式可知
由引理2.2, 引理2.3和分部积分可得
由引理2.6可知
所以由引理2.4可知
引理2.8 设 $f(z)\in B_{\alpha}(C, D)$( $\alpha > 0$), 则对 $z=re^{{\rm i}\theta}$, $0\leq r < 1$, 有
证 设 $f(z)\in B_{\alpha}(C, D)$, 则存在 $g(z)\in S^*$使得
由从属关系定义可知, 存在Schwarz函数 $\omega(z)$, 使得
经简单计算有
因为 $|\omega(z)|\leq|z|$, 所以
又因为
定理3.1 设 $f(z)\in B_{\alpha}(C, D)$, 则对 $n\geq2$,
其中 $A=32\alpha+8\alpha\left(\frac{1}{4(\mathrm{log}2)^2}+\frac{6}{\mathrm{log}2}+32\right)^{\frac{1}{2}}$, $B=24+16\alpha$.
证 设 $f(z)\in B_{\alpha}(C, D)$, 则存在 $g(z)\in S^*$, 使得 $\frac{{zf'(z)}}{{f(z)}}{\left( {\frac{{f(z)}}{{g(z)}}} \right)^\alpha } \in {\rm{ }}P(C, D).$由引理2.1可知
记 $q(z)=\frac{zf'(z)}{f(z)}\left(\frac{f(z)}{g(z)}\right)^\alpha-\frac{1-C}{1-D}$, 则 $\mathrm{Re}q(z) > 0$.由(2.1) 式可知对 $z=re^{{\rm i}\theta}$,
因此
由于 $q(z)=2\mathrm{Re}q(z)-\overline{q(z)}$, 所以
因为 $\mathrm{Re}q(z)>0$, 所以
由引理2.7可知
故由引理2.7可知
由引理2.8可知
设 $r=1-\frac{1}{n}$, 则
因为 $(1-\frac{1}{n})^{-n}\leq4$, $\frac{1}{n}\leq\frac{\mathrm{log}n}{n\mathrm{log}2}~(n\geq2)$, $\mathrm{log}\frac{1}{1-\sqrt{1-\frac{1}{n}}}\leq\mathrm{log}2n\leq2\mathrm{log}n$, 所以
因为当 $C=1, D=-1$时, $B_{\alpha}(1, -1)=B_\alpha$, 可得
推论3.2[9] 设 $f(z)\in B_\alpha$, 则对 $n\geq2$,
其中 $E$是绝对常数.
证 由定理3.1可知, 当 $C=1, D=-1$时,
记 $E=32+8\left(\frac{1}{4(\mathrm{log}2)^2}+\frac{6}{\mathrm{log}2}+32\right)^{\frac{1}{2}}+\frac{16}{\mathrm{log}2}$, 则