2024年4月14日发(作者:欧阳子安)
复变函数rez公式
1.复数的定义
一对有序实数(x,y)构成复数zxiy,其中xRez,yImz.i21,X称为复数的实部,
y称为复数的虚部。复数的表示方法1)模:
zx2y2;
2)幅角:在z0时,矢量与x轴正向的夹角,记为是位于(,]中的幅角。
argzArgz(多值函数);主值
3)argz与
arctanyx之间的关系如下:
yx;
当x0,
argzarctany0,argzarctanx0,y0,argzarctan当yxyx
4)三角表示:zzcosisin,其中argz;注:中间一定是“+”5)指数表示:
2.复数的四则运算
1).加减法:若z1x1iy1,z2x2iy2,则z1z2x1x2iy1y22).乘除法:
3)若z1x1iy1,z2x2iy2,则
z1z2x1x2y1y2ix2y1x1y2zzei,其
argzz1x1iy1x1iy1x2iy2x1x2y1y2y1x2y2x1i2222z2x2iy2x2iy2x2iy2x2y2x2y
4)若z1z1ei1,z2z2ei2,则z1z2z1z2ei12;z1i12z1ez2z2
5.无穷远点得扩充与扩充复平面复平面对内任一点z,用直线将z与N相连,
与球面相交于P点,则球面上除N点外的所有点和复平面上的所有点有一一对应
的关系,而N点本身可代表无穷远点,记作.这样的球面称作复球面这样的球面称
作复球面.扩充复平面---引进一个“理想点”:无穷远点∞复平面的开集与闭集复
平面中领域,内点,外点,边界点,聚点,闭集等概念复数序列的极限和复数域
的完备性复数的极限,,柯西收敛定理,魏尔斯特拉斯定理,聚点定理等从实数
域里的推广,可以结合实数域中的形式来理解。
第二章复变量函数
1.复变量函数的定义
设G是一个复数zxiy的集合.如果有一个确定的法则存在,按这个法则,对于
集合G中的每一个复数z,就有一个或几个复数wuiv与之对应,那末称复变数w
是复变数z的函数(简称复变函数),记作wf(z).
1)复变函数的反演变换(了解)2)复变函数性质反函数有界性周期性,3)
极限与连续性极限:设函数wf(z)定义在z0的去心邻域连续性
0zz0内,如果有一确定的数A存在,对于任意给定的0,相应地必有一正数()
使得当0zz0(0)时,有f(z)A那末称A为f(z)当z趋向于z0时的极限.
如果limf(z)f(z0),那末我们就说f(z)zz0在z0处连续.如果f(z)在区域D内处
处连续,我们说f(z)在D内连续.2.复变量函数的形式偏导
1)复初等函数ezexcosyisinye2)指数函数:,在z平面处处可导,处处解
析;且注:e是以2i为周期的周期函数。(注意与实函数不同)3)对数函数:主
值:zzez。Lnzlnzi(argz2k)(k0,1,2)(多值函数);(单值函数)lnzlnziargzLnz
的每一个主值分支lnz在除去原点及负实轴的z平面内处处解析,且lnz1z;
注:负复数也有对数存在。(与实函数不同)
4)乘幂与幂函数:
abebLna(a0);zbebLnz(z0)bb1注:在除去原点及负实轴的z平面内处处
解析,且zbz。
eizeizeizeiz5)三角函数:sinz2i,cosz2,tgzsinzcosz,ctgzcoszsinzsinz,cosz
在z平面内解析,且sinzcosz,coszsinz
注:有界性
sinz1,cosz1不再成立;(与实函数不同)
ezezezez6)双曲函数
shz2,chz2;shz奇函数,chz是偶函数。shz,chz在z平面内解析
shzchz,chzshz
第三章解析函数的定义
1.复变量函数的导数
设函数wf(z)定义于区域D,z0为D中的一
点,点z0z不出D的范围,f(z0z)f(z0)
如果极限limz0z存在,那末就称f(z)在z0可导.这个极限值称为f(z)在z0的
导数,复变量函数的解析性如果函数f(z)在z0及z0的邻域内处处可导,那末称f(z)
在z0解析.如果函数f(z)在区域D内每一点解析,则称f(z)在区域D内解析.或称
f(z)是区域D内的一个解析函数(全纯函数或正则函数).
2.函数可导与解析的充要条件1)函数可导的充要条件:fzux,yivx,y在zxiy
可导ux,y和vx,y在x,y可微,且在x,y处满足CD条件:uv,xyuvuvfziyx此时,
有xx。
2)函数解析的充要条件:
fzux,yivx,y在区域内解析ux,y和vx,y在x,y在D内可微,且满足CD条件:
uv,xyfzuvyx;uvixx。
此时
注意:若
ux,y,vx,y在区域D具有一阶连续偏导数,则
ux,y,vx,y在区域D内是可微的。因此在使用充要条件证明时,只要能说明
u,v具有一阶连续偏导且满足CR条件时,函数f(z)uiv一定是可导或解析的。
解析映射的几何意义
保角性:任何两条相交曲线的夹角(即在交点的切线的夹角)在解析映射下
的夹角保持不变
2024年4月14日发(作者:欧阳子安)
复变函数rez公式
1.复数的定义
一对有序实数(x,y)构成复数zxiy,其中xRez,yImz.i21,X称为复数的实部,
y称为复数的虚部。复数的表示方法1)模:
zx2y2;
2)幅角:在z0时,矢量与x轴正向的夹角,记为是位于(,]中的幅角。
argzArgz(多值函数);主值
3)argz与
arctanyx之间的关系如下:
yx;
当x0,
argzarctany0,argzarctanx0,y0,argzarctan当yxyx
4)三角表示:zzcosisin,其中argz;注:中间一定是“+”5)指数表示:
2.复数的四则运算
1).加减法:若z1x1iy1,z2x2iy2,则z1z2x1x2iy1y22).乘除法:
3)若z1x1iy1,z2x2iy2,则
z1z2x1x2y1y2ix2y1x1y2zzei,其
argzz1x1iy1x1iy1x2iy2x1x2y1y2y1x2y2x1i2222z2x2iy2x2iy2x2iy2x2y2x2y
4)若z1z1ei1,z2z2ei2,则z1z2z1z2ei12;z1i12z1ez2z2
5.无穷远点得扩充与扩充复平面复平面对内任一点z,用直线将z与N相连,
与球面相交于P点,则球面上除N点外的所有点和复平面上的所有点有一一对应
的关系,而N点本身可代表无穷远点,记作.这样的球面称作复球面这样的球面称
作复球面.扩充复平面---引进一个“理想点”:无穷远点∞复平面的开集与闭集复
平面中领域,内点,外点,边界点,聚点,闭集等概念复数序列的极限和复数域
的完备性复数的极限,,柯西收敛定理,魏尔斯特拉斯定理,聚点定理等从实数
域里的推广,可以结合实数域中的形式来理解。
第二章复变量函数
1.复变量函数的定义
设G是一个复数zxiy的集合.如果有一个确定的法则存在,按这个法则,对于
集合G中的每一个复数z,就有一个或几个复数wuiv与之对应,那末称复变数w
是复变数z的函数(简称复变函数),记作wf(z).
1)复变函数的反演变换(了解)2)复变函数性质反函数有界性周期性,3)
极限与连续性极限:设函数wf(z)定义在z0的去心邻域连续性
0zz0内,如果有一确定的数A存在,对于任意给定的0,相应地必有一正数()
使得当0zz0(0)时,有f(z)A那末称A为f(z)当z趋向于z0时的极限.
如果limf(z)f(z0),那末我们就说f(z)zz0在z0处连续.如果f(z)在区域D内处
处连续,我们说f(z)在D内连续.2.复变量函数的形式偏导
1)复初等函数ezexcosyisinye2)指数函数:,在z平面处处可导,处处解
析;且注:e是以2i为周期的周期函数。(注意与实函数不同)3)对数函数:主
值:zzez。Lnzlnzi(argz2k)(k0,1,2)(多值函数);(单值函数)lnzlnziargzLnz
的每一个主值分支lnz在除去原点及负实轴的z平面内处处解析,且lnz1z;
注:负复数也有对数存在。(与实函数不同)
4)乘幂与幂函数:
abebLna(a0);zbebLnz(z0)bb1注:在除去原点及负实轴的z平面内处处
解析,且zbz。
eizeizeizeiz5)三角函数:sinz2i,cosz2,tgzsinzcosz,ctgzcoszsinzsinz,cosz
在z平面内解析,且sinzcosz,coszsinz
注:有界性
sinz1,cosz1不再成立;(与实函数不同)
ezezezez6)双曲函数
shz2,chz2;shz奇函数,chz是偶函数。shz,chz在z平面内解析
shzchz,chzshz
第三章解析函数的定义
1.复变量函数的导数
设函数wf(z)定义于区域D,z0为D中的一
点,点z0z不出D的范围,f(z0z)f(z0)
如果极限limz0z存在,那末就称f(z)在z0可导.这个极限值称为f(z)在z0的
导数,复变量函数的解析性如果函数f(z)在z0及z0的邻域内处处可导,那末称f(z)
在z0解析.如果函数f(z)在区域D内每一点解析,则称f(z)在区域D内解析.或称
f(z)是区域D内的一个解析函数(全纯函数或正则函数).
2.函数可导与解析的充要条件1)函数可导的充要条件:fzux,yivx,y在zxiy
可导ux,y和vx,y在x,y可微,且在x,y处满足CD条件:uv,xyuvuvfziyx此时,
有xx。
2)函数解析的充要条件:
fzux,yivx,y在区域内解析ux,y和vx,y在x,y在D内可微,且满足CD条件:
uv,xyfzuvyx;uvixx。
此时
注意:若
ux,y,vx,y在区域D具有一阶连续偏导数,则
ux,y,vx,y在区域D内是可微的。因此在使用充要条件证明时,只要能说明
u,v具有一阶连续偏导且满足CR条件时,函数f(z)uiv一定是可导或解析的。
解析映射的几何意义
保角性:任何两条相交曲线的夹角(即在交点的切线的夹角)在解析映射下
的夹角保持不变