結束了漫長在家的一學期,由於網課緣故再加線上考試,很多知識並不牢固,藉此假期閒餘,整理上學期筆記,對複變函式與積分變換(工科)筆記進行整理複習,有需求的朋友可以學習借鑑。廢話不多說,下面開始第二節解析函式。(因編者能力有限,若有錯誤請諒解並指出)

複變函式複習筆記(2)

1、解析函式的概念

1)複變函式的導數與微分(與實變函式相同,包括求導法則,故略)

2)解析函式概念

如果

f(z)

z_0

及其鄰域內處處可導,則

f(z)

解析。若

f(z)

在區域

D

內每一點解析則

f(z)

D

內解析。(全純函式,正則函式)

奇點:若

f(z)

z_0

不解析,則叫奇點。

區域解析

\Leftrightarrow

區域可導(充要) 點解析

\rightarrow

點可導(充分不必要)

2、函式解析充要條件(柯西-黎曼方程組)

f(z)=u(x,y)+iv(x,y)

z=x+iy

處可導

\Updownarrow

(充要條件)

u(x,y)

v(x,y)

在(x,y)可微,且滿足柯西-黎曼方程組(以下簡稱C-R方程組)

\frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}  \     \frac{\partial u}{\partial y}=-\frac{\partial v}{\partial x}

由C-R方程組易得:

f

(導數公式)

3、(復)初等函式

1)指數函式

e^z=e^x(cosy+isiny)

複平面內處處解析

f

當Im(z)=0 \ 則f(x)=e^x\ 且 x=Re(z)

\left| e^z\right|=e^x                  \ Arg(e^z)=y+2k\pi

e^{z_1}\cdot e^{z_2}=e^{z_1+z_2}

週期性:

e^{z+2k\pi i}=e^z

(上性質皆易用尤拉公式證明)

2)對數函式

若e^w=z(z\ne0)   則 \     w=f(z)為對數函式

記作

W=Lnz

對數函式計算法(

Lnz=lnr+i(argz+2k\pi)(k\in z)

)(

r=\left| z \right|

性質:

Ln(z_1\cdot z_2)=Lnz_1+Lnz_2

Ln(\frac{z_1}{ z_2})=Lnz_1-Lnz_2

(Lnz)

3)乘冪與冪函式

a^b=e^{blna}

計算法:

複變函式複習筆記(2)

此外

冪函式\omega=z^b有(z^b)

該函式被稱為單值解析函式(在除原點,復實軸處處可導且解析)

4)三角函式與反三角函式(由尤拉公式易推)

cosz=\frac{e^{iz}+e^{-iz}}{2}\   sinz=\frac{e^{iz}-e^{-iz}}{2i}

若為純虛數

cosyi=\frac{e^{y}+e^{-y}}{2}\   sinyi=\frac{e^{-y}-e^{y}}{2i}

若z=cos\omega 則\omega=Arccosz

解方程

cos\omega=\frac{1}{2}(e^{i\omega}+e^{-i\omega})

e^{i\omega}=z+\sqrt{z^2-1}

其他反三角雷同(後續有待補充)

第二更撒花完結(因編者能力有限,若有錯誤請諒解並指出)