英文为primary factors或是elementary factors。也有译为“主要因子”的版本。[1]
对于任意的,基本因子的定义如下:[2]
其中,级数。
对于级数,有如下性质。以下性质在后续引理的证明中会用到(主要是3.、4.与5.)。
- 的情况下,可被展开为。接着两边同时积分,可得。所以的极限可以表示为。
- 因为,所以。
- 如果将与之间的差额定义为新的级数。
- 利用2.与3.改写的定义式:。改写后的基本因子定义式将会在后续引理的证明中用到。
- 将3.的关系写成级数形式:。
利用以上性质,可以证明下面的重要引理。该引理在后续证明魏尔施特拉斯分解定理时有关键性作用。[2]
引理 (15.8, Rudin): 对于,
成立。
证明:
时,显而易见。所以只讨论的情况。
i) 将引理左边的部分(不带绝对值)定义为一个新函数。后续称此式为式。
运用性质4.与5.改写式:
将指数部分展开后可得(为了简洁,系数用字母表示):
整理后可得,可以用一个新的级数来表示:。将系数统一用(如)来标注的话,。
将该结果微分,可得:
ii) 将式直接微分,可得
将指数部分展开可得。
结论1:比较i)与ii)的结果。比较项可知,。同样的方法比较后续项可知,皆为正的实数。
iii) 基于新设一个级数。因为极点是一个可消极点,所以这也是一个整函数。计算
所以在给定的条件下,运用绝对值不等式的基本性质和结论1:
即,成立。引理(15.8)证明完毕。