Файл: Понятие функции комплексной переменной. Непрерывность. Примеры , 1, 2.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 23
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Понятие функции комплексной переменной. Непрерывность. Примеры ????=????????, ????=1????, ????=????2.
Опред. Будем говорить, что в комплексной области D определена функция . Если каждой точке поставлено в соответствие одно комплексное значение (однозначная функция) или несколько значений w (многозначная функция)
Опред. Функция называется однолистной функцией в области , если в различных точках этой области она принимает различные значения.
Опред.Функция называется непрерывной в точке , если , что выполняется неравенство
Обознач. .
Замеч. Из непрерывности функции следует непрерывность её действительной и мнимой частей. Верной и обратное, если и непрерывны в точке , то непрерывна в точке
2. Элементарные функции комплексной переменной.
3. Дифференцирование функции комплексной переменной. Условия Коши-Римана.
Опред. Функция называется дифференцируемой в точке , если при стремится к 0 произвольным образом
Условия Коши-Римана
Для того чтобы ф-я была диф-мой в точке , необходимо и достаточно, чтобы ф-ция и имели непрерывные частные производные 1-ого порядка, причём должны выполнятся рав-ва
(Условия К-Р)
Тогда
4. Аналитические функции, их свойства. Геометрический смысл производной функции комплексной переменной. Конформное отображение.
5. Гармонические функции. Связь аналитических и гармонических функций.
Опред. Функция двух действительных переменных называется гармонической в области , если она имеет в этой области непрерывные частные производные до второго порядка включительно и удовлетворяет в этой области уравнению Лапласа
или
Замечание. Действительная и мнимая части аналитической в области функции являются гармоническими функциями.
Опред. Две гармонические функции, удовлетворяющие условиям Коши-Римана, называются сопряжённой парой гармонических функций.
Замечание. На практике по заданной действительной части
аналитической функции , находят её мнимую часть с точностью до константы по формуле:
Так как
Здесь криволинейный интеграл вычисляется вдоль любого кусочно-гладкого пути, соединяющего точки и .
6. Интеграл по комплексной переменной. Основные свойства интеграла. Пример ????=∫????????????−????0????????.
7. Интегральная теорема Коши, её обобщения.
Опред. Кусочно-гладкая замкнутая кривая, не имеющая точек самопересечения, называется замкнутым контуром.
Положительным направлением обхода контура считается направление, при котором внутренняя область, ограниченная данным замкнутым контуром, остаётся слева от направления движения.
Теорема 1 (Коши)
Пусть в односвязной области задана однозначная аналитическая функция . Тогда интеграл от этой функции по любому замкнутому контуру , целиком лежащему в области , равен нулю, то есть
Теорема 2 (Коши)
Если функция является аналитической функцией в односвязной области , ограниченной кусочно-гладким контуром , и непрерывна в замкнутой области , то интеграл от по границе области равен нулю, то есть
Теорема 3 (обобщение)
Пусть является аналитической функцией в многосвязной области , ограниченной извне контуром , а изнутри контурами и непрерывна в замкнутой области . Тогда , где полная граница области , состоящая из контуров , причём обход границы происходит в положительном направлении
Замечание. Если аналитическая функция в односвязной области , то интеграл не зависит от пути интегрирования (так как по замкнутому контуру интеграл равен нулю)
8. Интегральная формула Коши. Существование производных всех порядков у аналитической функции.
9. Ряды в комплексной области. Ряды функций комплексной переменной. Равномерная сходимость. Признак Вейерштрасса. Свойства равномерно сходящихся рядов.
Ряд в комплексной области
Пусть имеем ряд с комплексными членами
где (1)
Ряд (1) сходится тогда и только тогда, когда сходятся ряды и
Ряд (1) называется абсолютно сходящимся, если сходится ряд из модулей.
Ряд функций комплексной переменной
Пусть в области определена бесконечная последовательность однозначных функций комплексной переменной
.
Выражение вида называется функциональным рядом
Опред. Функциональный ряд называется сходящимся в области , если для любой фиксированной точки соответствующий ему числовой ряд сходится.
Если ряд называется равномерно сходящимся в области , то в этой области можно определить однозначную функцию которая называется суммой ряда.
Равномерная сходимость
Опред. Ряд называется равномерно сходящимся в области к функции , если для , что при неравенство
Выполняется сразу для всех точек
Теорема (признак Вейерштрасса)
Если всюду в области члены функционального ряда могут быть мажорированы членами абсолютно сходящегося числового ряда, то ряд сходится равномерно в .
Свойства равномерно сходящихся рядов
-
Если функция непрерывна в области , а ряд равномерно сходится в к функции , то непрерывна в -
Если ряд непрерывных функций сходится равномерно в области к функции , то интеграл от этой функции по любой кусочно-гладкой кривой , целиком лежащей в области , можно вычислять путём почленного интегрирования ряда, то есть -
Пусть функции являются аналитическими в области , а ряд сходится равномерно в любой замкнутой подобласти области к функции . Тогда: