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复变函数基本知识,复变函数笔记总结

时间:2023-05-03 18:21:56 阅读:207693 作者:103

复变函数与解析函数

主辐角argz(-pi,pi), 辐角Argz=argz+2kpi;

零向量没有确定的方向角;

|z1z2|=|z1||z2|, Arg(z1z2)=Arg(z1)+Arg(z2);

De Moivre(棣莫弗公式)

邻域、内点、外点、边界点、开集(全是内点)、连通(任两个点可以多个折线段连接起来的点集称为连通的)区域(=开集+连通);

简单曲线(只有一个重点【起点与终点重和的点】)、Jordan(若尔当)曲线(连续的简单闭曲线)、

连续(可用极限、或来描述)、一致连续;

解析函数:

解析点(邻域内处处可导的点)、解析函数(在区域的每一点都解析的函数)、奇点(不解析的点)、孤立奇点(在邻域内只有该点是奇点);

柯西黎曼方程

全纯函数(holomorphic function)是复分析研究的中心对象;它们是定义在复平面C的开子集上的,在复平面C中取值的,在每点上皆复可微的函数。这是比实可微强得多的条件,暗示著此函数无穷可微并可以用泰勒级数来描述;

在复平面上,全纯函数与解析函数是等价的;

关于区分正则与全纯,正则是几何里的概念,也是指没有奇点,全纯是复分析里的概念;

初等解析函数

指数函数、对数函数、幂函数、三角函数和双曲函数;

当z是复数时,|sinz|,|cosz|不是有界函数;

Cauchy(柯西)积分定理:是一个关于复平面上全纯函数的路径积分的重要定理。柯西积分定理说明,如果从一点到另一点有两个不同的路径,而函数在两个路径之间处处是全纯的,则函数的两个路径积分是相等的。另一个等价的说法是,单连通闭合区域上的全纯函数沿着任何可求长闭合曲线的积分是0;

复合闭路的Cauchy定理(复合闭路定理)(针对多连通区域);

Cauchy积分公式;Cauchy导数公式(其实也是用来求积分的);

牛顿-莱布尼兹公式(Newton-Leibniz formula):


级数:

幂级数、Taylor级数、Laurent(洛朗)级数、(过段时间总结一下);

调和函数;

函数在某点的某个邻域内可以展开成级数;

留数及其应用:

孤立奇点可分为三种情况:可去奇点(负幂次项全为零)、极点(含有限个负幂次项,至少一个)、本性奇点(含无穷多个);(根据函数在z0点的去心邻域内的Laurent级数的展开式的系数来分的);

单极点、m级极点、单零点、m级零点;

留数(其是函数在该点的邻域内的Laurent级数展开式中-1次项的系数)

留数基本定理:

假设{displaystyle U}是复平面上的一个单连通开子集,{displaystyle a_{1},cdots ,a_{n}}是复平面上有限个点,{displaystyle f}是定义在{displaystyle Usetminus {a_{1},cdots ,a_{n}}}的全纯函数。如果{displaystyle gamma }是一条把{displaystyle a_{1},cdots ,a_{n}}包围起来的可求长曲线,但不经过任何一个{displaystyle a_{k}},并且其起点与终点重合,那么:

{displaystyle oint _{gamma }f(z),dz=2pi isum _{k=1}^{n}operatorname {I} (gamma ,a_{k})operatorname {Res} (f,a_{k}).}

如果γ是若尔当曲线,那么I(γ, ak) = 1,因此:

{displaystyle oint _{gamma }f(z),dz=2pi isum _{k=1}^{n}operatorname {Res} (f,a_{k}).}

在这里,Res(f, ak)表示f在点ak的留数,I(γ, ak)表示γ关于点ak的卷绕数。卷绕数是一个整数,它描述了曲线γ绕过点ak的次数。如果γ依逆时针方向绕着ak移动,卷绕数就是一个正数,如果γ根本不绕过ak,卷绕数就是零。(copy于维基百科)

留数主要是用于积分;

保角映射(感觉很有意思,也很有用,但了解太少):

保角性、保圆性、保对称性、

分式线性映射、

幂级数构成的映射可把角形域变成角形域;

指数函数构成的映射可把上平面域变成带形域;

引入Laplace变换的原因是为了弱化函数在负无穷到正无穷 上绝对可积的条件;


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