Estimates in the class of analytical functions related to the Cassini oval and some of their applications

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In this article, we introduce and study a class  $\mathcal{P}_n(\varphi_\lambda)$ of functions $\varphi(z) = 1 + c_n z^{n} + c_{n+1} z^{n+1} + \ldots,$ $n\geq1,$ analytic in the open unit disk $E,$ subordinate to the function  $\varphi_\lambda(z)=1+{(1-\lambda)z}/{(1-\lambda z^2)},$  $0\le\lambda<1.$ From a geometric point of view, this means that the set of values of the function $\varphi(z)$ is contained within the region $\varphi_\lambda(E)$ bounded by the Cassini oval.
The properties of the subordination majorant are investigated $\varphi_\lambda(z).$ Based on this, relying on the method of subordination of analytical functions, in the class  $\mathcal{P}_n(\varphi_\lambda),$ precise estimates are established for $\mathrm{Re}\, \varphi(z),$ $\left|\varphi(z)\right|,$ and $\left|{z\varphi'(z)}/{\varphi(z)}\right|,$  leading to one of the classical results in a particular case.
The application of these estimates to the study of extreme properties of some classes of analytical functions $f(z)$ of the form $f(z) = z + a_{n+1}z^{n+1} + a_{n+2}z^{n+2} + \ldots,$ $n\geq 1$ is considered. In particular, theorems of growth, covering, and radii of convexity are established for one class of starlike functions which is constructed by using the function $\varphi_\lambda(z)$ and generalizes the well-known subclass of starlike functions of R.~Singh. Applications of the obtained results to the study of some classes of close-to-starlike and doubly close-to-starlike functions related to the function  $\varphi_\lambda(z)$ are also given. In particular, in these classes, growth theorems are established and radii of starlikeness are found. All obtained results are accurate, represent new original results as well as some generalizations of known results.

About the authors

Fedor F. MAIYER

NJSC “Kostanay Regional University named after Akhmet Baitursynuly”

Author for correspondence.
Email: maiyer@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2278-2723

Candidate of Physics and Mathematics, Professor of the Mathematics and Physics Department

Kazakhstan, 47 A. Baitursynov St., Kostanay 110000, Republic of Kazakhstan

Meirambek G. TASTANOV

NJSC “Kostanay Regional University named after Akhmet Baitursynuly”

Email: tastao@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1926-8958

Candidate of Physics and Mathematics, Professor of the Mathematics and Physics Department

Kazakhstan, 47 A. Baitursynov St., Kostanay 110000, Republic of Kazakhstan

Anar A. UTEMISSOVA

NJSC “Kostanay Regional University named after Akhmet Baitursynuly”

Email: anar_utemisova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5143-0260

Candidate of Pedagogical Sciences, Head of the Mathematics and Physics Department

47 A. Baitursynov St., Kostanay 110000, Republic of Kazakhstan

Gulnar Zh. BERDENOVA

NJSC “Kostanay Regional University named after Akhmet Baitursynuly”

Email: gulnar.berdenova.72@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-5182-3553

Master, Senior Lecturer of the Mathematics and Physics Department

47 A. Baitursynov St., Kostanay 110000, Republic of Kazakhstan

References

  1. F.G. Avkhadiev, L.A. Aksent’ev, “The main results on sufficient conditions for an analytic function to be schlicht”, Russian Mathematical Surveys, 30:4 (1975), 1–64.
  2. W. Ma, D. Minda, “A unified treatment of some special classes of univalent functions”, Proceedings of the Conference on Complex Analysis, eds. Z. Li, F. Ren, L. Yang, S. Zhang, International Press, New York, 1994, 157–169.
  3. S. Kumar, K. Arora, “Starlike functions associated with a petal shaped domain”, 2020, 1–15, arXiv: pdf/2010.10072.
  4. N.E. Cho, V. Kumar, S. S. Kumar, V. Ravichandran, “Radius problems for starlike functions associated with the sine function”, Bulletin of the Iranian Mathematical Society, 45:1 (2019), 213–232.
  5. S.S. Kumar, K. Gangania, “A cardioid domain and starlike functions”, 2020, 1–28, arXiv:pdf/2008.06833.
  6. T.H. MacGregor, “The radius of univalence of certain analytic functions”, Proceedings of the American Mathematical Society, 14:3 (1963), 514–520.
  7. T.H. MacGregor, “The radius of univalence of certain analytic functions. II”, Proceedings of the American Mathematical Society, 14:3 (1963), 521–524.
  8. R.M. Goel, “A class of close-to-convex functions”, Czechoslovak Mathematical Journal, 18:1 (1968), 104–116.
  9. D.B. Shaffer, “Distortion theorems for a special class of analytic functions”, Proceedings of the American Mathematical Society, 39:2 (1973), 281–287.
  10. F.F. Maiyer, M.G. Tastanov, A.A. Utemisova, “On a subclass of close-to-convex functions related to starlike functions of order 1/2 ”, Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika = Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics, 94 (2025), 5–23 (In Russian).
  11. G.M. Goluzin, Geometric Theory of Functions of a Complex Variable. V. 26, Translations of mathematical monographs, American Mathematical Soc., Providence–Rhode Island, 1969, 676 pp.
  12. T.J. Suffridge, “Some remarks on convex maps of the unit disk”, Duke Math. J., 37(4) (1970), 775–777.
  13. S. Kanasa, A. Tatarczak, “Generalized typically real functions”, Filomat, 30:7 (2016), 1697–1710.
  14. O.A. Kuvshinov, “About the geometry of the Cassini oval, its nonconvexity degree and ε -offset layer”, Izvestija Instituta Matematiki i Informatiki Udmurtskogo Gosudarstvennogo Universiteta, 60 (2022), 34–57 (In Russian).
  15. R. Singh, “On a class of star-like functions”, Compositio Mathematica, 19:1 (1968), 78–82.
  16. V. Singh, R. M. Goel, “On radii of convexity and starlikeness of some classes of functions”, J. Math. Soc. Japan, 23(2) (1971), 323–339.
  17. M.O. Reade, “The coefficients of close-to-convex functions”, Duke Math. J., 23:3 (1956), 459–462.
  18. K. Khatter, S.K. Lee, V. Ravichandran, “Radius of starlikeness for classes of analytic functions”, 2020, 1–15, arXiv: pdf/2006.11744.
  19. R.M. Ali, N.K. Jain, V. Ravichandran, “On the radius constants for classes of analytic functions”, 2012, 1–16, arXiv: pdf/1207.4529.
  20. W. Rogosinski, “Über positive harmonische entwicklungen und typisch-reelle potenzreihen”, Math. Zeitschr., 35:1 (1932), 93–121.
  21. S.A. Gel’fer, “Typically real functions”, Sb. Math., 64(106):2 (1964), 171–184 (In Russian).
  22. R.J. Libera, “Some radius of convexity problems”, Duke Math. J., 31:1 (1964), 143–158.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».