2. 解析函数及其简单性质

(1) 定义:

a. 若 $w=f(z)$ 在区域 $D$ 内可微, 则称 $f$ 在 $D$ 内解析;

b. 若 $w=f(z)$ 在 $z_0$ 处的某邻域内解析, 则称 $f$ 在 $z_0$ 处解析;

c. 若 $f$ 在闭域 $\bar D$ 的某个邻域内解析, 则称 $f$ 在 $\bar D$ 上解析;

d. 若 $f$ 在 $z_0$ 处不解析 ($\forall\ \rho>0,\ \exists\ z\in U_\rho(z_0),\st f$ 在 $z$ 处不解析), 但在任一邻域内都有 $f$ 的解析点, 则称 $z_0$ 为 $f$ 的奇点. 例如: $f(z)=\cfrac{1}{z}$.

(2) 注记:

a. 以后所指的解析函数容许奇点.

b. 与实函数的区别: 实可微 (点 $\rra$ 区间); 复解析 (区域 $\rra$ 点).

c. 与实函数的联系: 四则运算、链式法则 ($(g\circ f)'=g'\circ f'$).

3. Cauchy-Riemann 方程

(1) 引言: $$\beex \bea &\quad w=f(z)=u(x,y)+iv(x,y),\quad z=x+iy\ &\ra f'(z)=?,\quad \lap z=\lap x+i\lap y. \eea \eeex$$ 解答: $$\beex \bea f'(z)&=\lim_{\lap z\to 0}\frac{f(z+\lap z)-f(z)}{\lap z}\\ &=\lim_{(\lap x,\lap y)\to 0} \frac{ [u(x+\lap x,y+\lap y)-u(x,y)]+i[v(x+\lap x,y+\lap y)-v(x,y)] }{ \lap x+i\lap y }. \eea \eeex$$ 当 $\lap y=0$ 时, $$\beex \bea f'(z)&=\lim_{\lap x\to 0}\frac{[u(x+\lap x,y)-u(x,y)]+i[v(x+\lap x,y)-v(x,y)]}{\lap x}\\ &=u_x+iv_x; \eea \eeex$$ 当 $\lap x=0$ 时, $$\beex \bea f'(z)&=\lim_{\lap y\to 0}\frac{ [u(x,y+\lap y)-u(x,y)]+i[v(x,y+\lap y)-v(x,y)] }{i\lap y}\\ &=\frac{1}{i}(u_y+iv_y)\\ &=v_y-iu_y. \eea \eeex$$ 于是, $$\bex u_x+iv_x=f'(z)=v_y-iu_y\ra u_x=v_y,\ u_y=-v_x. \eex$$

(2) 称 $u_x=v_y,\ u_y=-v_x$ 为 Cauchy-Riemann (C-R) 方程.

(3) 可微的必要条件: $$\bex f=u+iv\mbox{ 在 }z_0\mbox{ 处可微}\ra \sedd{\ba{ll} u_x,u_y,v_x,v_y\mbox{ 在 }(x_0,y_0)\mbox{ 处存在}\\ C-R\mbox{ 方程} \ea}. \eex$$

(4) 可微的充要条件: $$\bex f=u+iv\mbox{ 在 }z_0\mbox{ 处可微}\lra \sedd{\ba{ll} u,v\mbox{ 在 }(x_0,y_0)\mbox{ 可微}\\ C-R\mbox{ 方程} \ea}. \eex$$

(5) 可微的充分条件: $$\bex f=u+iv\mbox{ 在 }z_0\mbox{ 处可微}\Leftarrow \sedd{\ba{ll} u_x,u_y,v_x,v_y\mbox{ 在 }(x_0,y_0)\mbox{ 存在且连续}\\ C-R\mbox{ 方程} \ea}. \eex$$

(6) 解析的必要条件: $$\bex f\mbox{ 在区域 }D\mbox{ 内解析}\ra \sedd{\ba{ll} u_x,u_y,v_x,v_y\mbox{ 在区域 }D\mbox{ 内存在}\\ C-R\mbox{ 方程} \ea}. \eex$$

(7) 解析的充要条件: $$\bex f\mbox{ 在区域 }D\mbox{ 内解析}\lra \sedd{\ba{ll} u,v\mbox{ 在区域 }D\mbox{ 可微}\\ C-R\mbox{ 方程}\ea} \eex$$

(8) 解析的充分条件: $$\bex f\mbox{ 在区域 }D\mbox{ 内解析}\Leftarrow \sedd{\ba{ll} u_x,u_y,v_x,v_y\mbox{ 在区域 }D\mbox{ 内存在且连续}\\ C-R\mbox{ 方程} \ea} \eex$$

(9) 例子:

a. $f(z)=|z|^2$ 解析不?

b. $f(z)=x^2-iy^2$ 解析不?

c. $f(z)=e^x(\cos y+i\sin y)$ 解析不? 如果解析, 求出 $f'(z)$.

d. 设 $f=u+iv$ 解析, 试证: 曲线 $u(x,y)=c_1, v(x,y)=c_2$ 正交.

作业: P 90 T 5 (3) , T 8 (1) .

[复变函数]第06堂课 2.1 解析函数的概念与 Cauchy-Riemann 方程 (续)的更多相关文章

  1. [复变函数]第15堂课 4.3 解析函数的 Taylor 展式

    1.  Taylor 定理: 设 $f(z)$ 在 $K:|z-a|<R$ 内解析, 则 $$\bee\label{15:taylor} f(z)=\sum_{n=0}^\infty c_n(z ...

  2. [复变函数]第17堂课 5 解析函数的 Laurent 展式与孤立奇点 5. 1 解析函数的 Laurent 展式

    0.  引言 (1)  $f$ 在 $|z|<R$ 内解析 $\dps{\ra f(z)=\sum_{n=0}^\infty c_nz^n}$ (Taylor 级数). (2)  $f$ 在 $ ...

  3. [复变函数]第05堂课 1.4 复球面与 $\infty$; 作业讲解; 2 解析函数 2.1 解析函数的概念与 Cauchy-Riemann 方程

    1. 复球面 大漠孤烟直, 长河落日圆. $$\bex \bbC\cong \bbS^2\bs \sed{N},\quad \bbC_\infty=\bbC\cup \sed{\infty}\mbox ...

  4. [复变函数]第11堂课 3.3 Cauchy 积分定理及其推论

    0. 引言 (1) Cauchy 积分定理: 设 $D$ 为 $(n+1)$ 连通区域, $f$ 在 $D$ 内解析且连续到边界 $C$, 则 $\dps{\int_C f(\zeta)\rd \ze ...

  5. [复变函数]第10堂课 3.2 Cauchy 积分定理

    0. 引言 (1) $\dps{\int_{|z-a|=\rho}\frac{1}{z-a}\rd z=2\pi i\neq 0}$: 有奇点 (在 $|z|>0$: 二连通区域内解析), 周线 ...

  6. 《程序员的思维修炼:开发认知潜能的九堂课》【PDF】下载

    <程序员的思维修炼:开发认知潜能的九堂课>[PDF]下载链接: https://u253469.ctfile.com/fs/253469-231196325 内容简介 运用一门程序设计语言 ...

  7. Python学习第五堂课

    Python学习第五堂课推荐电影:华尔街之狼 被拯救的姜哥 阿甘正传 辛德勒的名单 肖申克的救赎 上帝之城 焦土之城 绝美之城 #上节内容: 变量 if else 注释 # ""& ...

  8. 大神教你零基础学PS,30堂课从入门到精通

    ps视频教程,ps自学视频教程.ps免费视频教程下载,大神教你零基础学PS教程视频内容较大,分为俩部分: 大神教你零基础学PS--30堂课从入门到精通第一部分:百度网盘,https://pan.bai ...

  9. C语言学习书籍推荐《学通C语言的24堂课》下载

    下载地址:点我 编辑推荐 <学通C语言的24堂课>:用持续激励培养良好习惯以良好习惯铸就伟大梦想——致亲爱的读者朋友在开始学习<学通C语言的24堂课>的同时,强烈建议读者朋友同 ...

随机推荐

  1. P168 实战练习(构造方法)

    尝试编写一个矩形类,将长宽做为矩形类的属性,在构造方法中将长宽初始化,定义一个成员方法求此矩形的面积. 编写代码如下: 创建Rectangular类,则相关代码为: package org.hanqi ...

  2. kuangbin_ShortPath H (POJ 3660)

    本来想自己写个bfs让他顺着胜负边爬 走到拐弯处就判定无法确定次序 然后我发现有多余的边并不会自己省略掉 要写个O(n^3)的删掉多余边这都不如Floyd了 看奚政学长写的是拓扑序也能解 然后在理解看 ...

  3. Linux驱动设计—— 内外存访问

    本节对内外存访问做详细的介绍. 驱动程序加载成功的一个关键因素,就是内核能够为驱动程序分配足够的内存空间.这些空间一部分用于驱动程序必要的数据结构,另一部分用于数据的交换.同时,内核也应该具有访问外部 ...

  4. Oracle Enterprise Manager Cloud Control 12c的安装

    这里,我介绍的是Cloud Control 12c的安装.之前的版本叫Grid Control,这也是11g里面的叫法.在我写这篇博客时,Cloud Control 13c已经出来了,这个版本后续我再 ...

  5. C++ vector和list的区别

    1.vector数据结构vector和数组类似,拥有一段连续的内存空间,并且起始地址不变.因此能高效的进行随机存取,时间复杂度为o(1);但因为内存空间是连续的,所以在进行插入和删除操作时,会造成内存 ...

  6. ASP.NET中JSON的序列化和反序列化

    JSON是专门为浏览器中的网页上运行的JavaScript代码而设计的一种数据格式.在网站应用中使用JSON的场景越来越多,本文介绍 ASP.NET中JSON的序列化和反序列化,主要对JSON的简单介 ...

  7. Share Point 创建 TimerJob

    public class SyncMetadataJob:SPJobDefinition { private const string JobName = @"Metadata Sync J ...

  8. 输入的不是有效的 Base-64 字符串,因为它包含非 Base-64 字符、两个以上的填充字符,或者填充字符间包含非法字符

    正常URL: http://localhost:16990/GoodsOrder/OrderRevoke.aspx??6G5lFi6xuoiLDhfOOOIkBYwy8RGpkfuza2gLlJrlT ...

  9. httpd-2.2

    http://httpd.apache.org/docs/2.2/logs.html httpd.conf文件 Configuration and logfile names: If the file ...

  10. 【转】JSONP跨域的原理解析

    JavaScript是一种在Web开发中经常使用的前端动态脚本技术.在JavaScript中,有一个很重要的安全性限制,被称为“Same-Origin Policy”(同源策略).这一策略对于Java ...