复变函数与积分变换总复习提纲
复变函数与积分变换重点公式归纳
复变函数与积分变换复习提纲第一章 复变函数一、复变数和复变函数()()()y x iv y x u z f w ,,+== 二、复变函数的极限与连续极限 A z f z z =→)(lim 0连续 )()(lim 00z f z f z z =→第二章 解析函数一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程掌握利用C-R 方程⎪⎩⎪⎨⎧-==xy yx v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。
掌握复变函数的导数:yx y x y y x x v iv iu u v iu y fi iv u x f z f +==-=+-=∂∂=+=∂∂=ΛΛ1)('三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
1、幂函数与根式函数θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数nk z i n ner z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数2、指数函数:)sin (cos y i y e e w xz+==性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,zze e =)'((3)以i π2为周期 3、对数函数ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……)性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:kk z z 1)'(ln =。
4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= ie e z iziz 2sin --=性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界5、反三角函数(了解)反正弦函数 )1(1sin 2z iz Ln iz Arc w -+==反余弦函数 )1(1cos 2-+==z z Ln iz Arc w 性质与对数函数的性质相同。
复变函数与积分变换知识点总复习
解析函数 f (z) 的导数仍为解析函数, 它的 n阶
导数为:
f
(n)
( z0
)
n! 2πi
C
(z
f
(z) z0 )n1
dz
(n 1,2,)
其中C 为在函数 f (z) 的解析区域 D内围绕 z0 的
任何一条正向简单闭曲线, 而且它的内部全含于 D.
8.调和函数与解析函数的关系
调和函数
满足 Laplace
但u iv不是解析函数。
证明:
因为 u x
2x,
2u x 2
2,
u y
2 y,
2u y 2
2,
2u 2u 2 2 0,所以,u是调和函数。 x2 y2
同理 2v 6x2 y 2y3 , 2v 6x2 y 2y3 , x2 (x2 y2 )3 y2 (x2 y2 )3
2v x 2
解:u(x, y) a ln(x2 y2 ),v(x, y) arct an y ,则 x
u 2ax , u 2ay , v y , v x , x x2 y2 y x2 y2 x x2 y2 y x2 y2 在区域x 0内连续,且 u v , v u 在区域x 0上成立时,2a 1, x y x y 即,当a 1 时,函数f (z)在区域x 0内是解析的。
Байду номын сангаас
而 u y2, u 2xy, v 2xy, v x2,在复平面上
x
y
x
y
处处连续,当x y 0时满足C R方程,
故f (z)仅在(0,0)点可导,在复平面上处处不解析。
2)因为f (z) x2 iy,则u(x, y) x2, v(x, y) y,
【绝对有用】复变函数与积分变换复习提纲
cn 是 c
cn 为边界的区域全含于 D 内,则
c
f z dz f z dz,
k 1 ck
n
其中 c 与 ck 均取正向;
1
②
f z dz 0 ,其中 由 c 及 c
(k 1, 2,
n) 所组成的复合闭路。
4
3.闭路变形原理 :
一个在区域 D 内的解析函数 f z 沿闭曲线 c 的积分,不因 c 在 D 内作连续
y 之间的关系如下: x y 当 x 0, arg z arctan ; x
y 0, arg z arctan 当 x 0, y 0, arg z arctan
y x ; y x
4)三角表示: z z cos i sin ,其中 arg z ;注:中间一定是“+”号。 5)指数表示: z z e ,其中 arg z 。
6 .高阶导数公式:解析函数 f z 的导数仍为解析函数,它的 n 阶导数为
f z 2 i n dz f z0 n 1 c (z z ) n! 0
(n 1, 2 )
其中 c 为 f z 的解析区域 D 内围绕 z 0 的任何一条正向简单闭曲线,而且它的内部完全属于 D 。 7.重要结论:
bz
。
eiz eiz eiz eiz sin z cos z , cos z , t gz , ctgz 2i 2 cos z sin z
sin z, cos z 在 z 平面内解析,且 sin z cos z, cos z sin z
5
复变函数与积分变换重要知识点归纳
复变函数与积分变换重要知识点归纳一、复变函数的基础知识1.复数与复平面:复数由实部和虚部构成,可以用复平面表示,实部表示横轴,虚部表示纵轴。
2.复变函数的定义:复变函数是将复数集映射到复数集的函数。
3.极坐标形式和指数形式:复数可以表示为极坐标形式和指数形式,这两种形式有助于分析复数运算和求解复变函数。
二、复变函数的性质与分析1.连续性与可导性:复变函数在复平面上的连续性与可导性是复变函数分析中重要的性质。
2.柯西-黎曼方程:一个函数在一些区域上可导,当且仅当其满足柯西-黎曼方程。
3.偏导数和全微分:复变函数的偏导数与全微分的概念与实变函数的类似,但存在一些差异。
三、积分变换的基础知识1.定积分:定积分是积分变换的基本操作,用于求解区间上的面积和曲线下的面积等问题。
2.不定积分:不定积分是对函数求原函数的逆过程,通过不定积分可以求出函数的原函数。
四、复积分与柯西公式1.复积分:复积分是对复变函数在一些区域上的积分,可以理解为沿着复平面上的曲线进行的积分运算。
2.柯西公式:柯西公式是复积分的重要定理,它将复变函数与曲线围城的区域之间的关系建立了起来。
3.洛朗级数展开:洛朗级数展开是复积分应用中的重要工具,可以将复变函数展开为无穷级数。
五、拉普拉斯变换与傅立叶变换1.拉普拉斯变换:拉普拉斯变换是线性时不变系统中信号处理的重要工具,可以将时域函数转换为频域函数。
2.拉普拉斯变换的性质:拉普拉斯变换具有一系列的性质,例如位移定理、尺度定理和频率域乘法等。
3.傅立叶变换:傅立叶变换是将时域函数转换为频域函数的一种积分变换,广泛应用于信号分析和图像处理中。
以上是复变函数与积分变换的重要知识点的归纳总结。
这些知识点在数学及其应用中起到了重要的作用,对于理解和应用相关领域的知识具有重要意义。
复变函数与积分变换重点公式归纳
复变函数与积分变换复习提纲第一章 复变函数一、复变数和复变函数()()()y x iv y x u z f w ,,+== 二、复变函数的极限与连续极限 A z f z z =→)(lim 0连续 )()(lim 00z f z f z z =→第二章 解析函数一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程掌握利用C-R 方程⎪⎩⎪⎨⎧-==xy yx v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。
掌握复变函数的导数:yx y x y y x x v iv iu u v iu y fi iv u x f z f +==-=+-=∂∂=+=∂∂=1)('三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
1、幂函数与根式函数θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数nk z i n ner z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数2、指数函数:)sin (cos y i y e e w xz+==性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,zze e =)'((3)以i π2为周期 3、对数函数ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……)性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:kk z z 1)'(ln =。
4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= ie e z iziz 2sin --=性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界5、反三角函数(了解)反正弦函数 )1(1sin 2z iz Ln iz Arc w -+==反余弦函数 )1(1cos 2-+==z z Ln iz Arc w 性质与对数函数的性质相同。
西南交大复变函数与积分变换复习提纲
西南交大复变函数与积分变换复习提纲一. 复变函数1. 复数(1)复数的运算例 ()()()()11031(1)1324,(2),(3)1,(4)11i i i i i i-+++++. (2)区域、单连通、多连通区域的判断2. 解析函数(1)解析函数的概念:函数在区域内解析、函数在某一点解析、奇点。
(2)函数解析的判断:Cauchy-Riemann 条件、导数公式。
例 判断函数2(z)f x y ixy =+ 在何处可导?何处解析?例 找出函数的奇点 2sin (1)(z 1)e zz + ,(2)sin z e z π. (3)初等函数例 计算下列表达式的值()99312(1)e ,(2)ln 1i)i i π+++ . 3.级数(1)级数敛、散性的判断例 判断下列级数是否收敛,如果收敛是条件收敛还是绝对收敛。
()()3211111222(1),(2),(3),,!n nn n n n n n i i in i n n n n ∞∞∞∞====+++∑∑∑∑(2)幂级数的收敛:Abel 定理、收敛半径例 计算幂级数的收敛半径()()()110(1)(1)1,(2),(3)312121!nn n n n n n i z z n z n n +∞+∞+∞===-++++∑∑∑. (3)函数的幂级数展开:Taylor 级数、Laurent 级数例 将函数在指定点展开成幂级数12321,0,1,1(z 1)z z z z ==-=+. 例 将函数在指定的圆环域内展开成Laurent 级数21(z),(1)12,(2)013,(3)2 3.(z 1)(z 2)f z z z =<<<+<->+- 4.复变函数的积分(1)基本积分公式:[](),()()()z z t t C f z dz f z t z t dt αββα=≤≤'=⎰⎰.例 计算复积分的值,C z dz c ⎰从i -到i 的在右半平面的单位圆周.(2)Cauchy 积分定理(单连通、多连通)、积分与路径无关、Cauchy 积分公式、高阶导数公式例 复积分299cos 12sin(z 1)(z 1)e zz dz =++⎰的值等于? 例 计算复积分的值2,C z dz c ⎰从i -到i 的在右半平面的单位圆周.例 计算复积分()24cos (z )z z dz z i π=++⎰的值.(3)留数:孤立奇点的类型、极点的级数、孤立奇点处留数的计算(重点:m 级极点处留数的计算)、留数定理、利用留数计算复积分和定积分.例 判断下列函数的孤立奇点的类型,如果是极点请指明极点的级数.12100sin 1(1),(2),(3)e (1)z z z z e z z z+-+ 例 计算下列复积分的值 223211(1),(2)tan ,(3)sin z (z 1)1z z z z e z dz zdz dz z z π===-+-⎰⎰⎰ 例 计算下列定积分的值2240011(1),(2)2sin 1x dx dx x x π+∞+++⎰⎰ 二. 积分变换1.Fourier 变换(1)Fourier 的定义、Fourier 变换的计算、函数的Fourier 积分表达式、δ函数的筛选性.例 (),kt f t e k -+=∈R 计算函数的Fourier 变换[]()f t F. 例 2(t 2)e ?t dt δ+∞--∞-=⎰(2)Fourier 变换的性质:线性性质、平移性质、伸缩性质、对称性质、微分性质、积分性质及Paeseval 等式.例 计算Fourier 变换:12[]t te+-F . 例 计算积分2212dt t +∞-∞⎛⎫ ⎪+⎝⎭⎰ 的值. (3)卷积(Fourier 变换意义下):卷积的定义、卷积的计算及卷积定理例 设20,0,sin ,0,(t),(t),00, t t t t f g e t π-<≤≤⎧⎧==⎨⎨≥⎩⎩其它.计算卷积(t)g(t)f *.place 变换(1) Laplace 变换的定义、计算.例 设3,02,(t)1,24,0, 4.t f t t ≤<⎧⎪=-≤<⎨⎪≥⎩计算Laplace 变换[()]f t L .(2) Laplace 变换的性质:线性性质、微分性质、积分性质及位移性质. 例 计算Laplace 变换202[]tx xcos x dx e ⎰L ,22002[t ],[2]t t t x cos x dx e xcos xdx e⎰⎰L L . (3) 利用Laplace 变换计算定积分.例 计算定积分的值20sin (1)cos ,(2)x xx x xe dx dx xe +∞-⎰⎰. (4) 卷积(Laplace 变换意义):卷积的定义、卷积的计算及卷积定理. 例 计算如下卷积(1)t cos2t,(2)sint cost,(3)e cos t t ***.。
复变函数与积分变换复习提纲
复变函数复习提纲(一)复数的概念1.复数的概念:z x iy =+,,x y 是实数,()()Re ,Im x z y z ==.21i =-.注:两个复数不能比较大小.2.复数的表示1)模:z =2)幅角:在0z ≠时,矢量与x 轴正向的夹角,记为()Arg z (多值函数);主值()arg z 是位于(,]ππ-中的幅角。
3)()arg z 与arctanyx之间的关系如下:当0,x >arg arctan yz x =;当0,arg arctan 0,0,arg arctan yy z xx y y z xππ⎧≥=+⎪⎪<⎨⎪<=-⎪⎩;4)三角表示:()cos sin z z i θθ=+,其中arg z θ=;注:中间一定是“+”号。
5)指数表示:i z z e θ=,其中arg z θ=。
(二)复数的运算1.加减法:若111222,z x iy z x iy =+=+,则()()121212z z x x i y y ±=±+±2.乘除法:1)若111222,z x iy z x iy =+=+,则()()1212122112z z x x y y i x y x y =-++;()()()()112211112121221222222222222222x iy x iy z x iy x x y y y x y x i z x iy x iy x iy x y x y +-++-===+++-++。
2)若121122,i i z z e z z eθθ==,则()121212i z z z z e θθ+=;()121122i z z e z z θθ-=3.乘幂与方根1)若(cos sin )i z z i z e θθθ=+=,则(cos sin )n nnin z z n i n z eθθθ=+=。
2)若(cos sin )i z z i z e θθθ=+=,则122cos sin (0,1,21)nk k z i k n n n θπθπ++⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭ (有n 个相异的值)(三)复变函数1.复变函数:()w f z =,在几何上可以看作把z 平面上的一个点集D 变到w 平面上的一个点集G 的映射.2.复初等函数1)指数函数:()cos sin zxe ey i y =+,在z 平面处处可导,处处解析;且()z z e e '=。
华中科技大学《复变函数与积分变换》-复习提纲
其中, zk 是 R(z) 在上半平面内的孤立奇点。 21
主要内容
复 变
四、计算定积分
函 数 与
3. I P( x) eiaxd x (a 0)
Q( x)
积
分 要求 (1) P(x) , Q(x) 为多项式,
变 换
(2) 分母 Q(x) 的次数比分子 P (x) 的次数至少高一次 ,
复 习
幂函数 w z e Lnz .
求导公式
f
( z )
u x
i
v x
.
28
主要内容
复 变
七、其它
函 数
柯西积分定理 函数 f (z) 在 D 内解析,在边界 C 上连续,
与
积 分
则 C f (z)dz 0.
变
换 柯西积分公式 函数 f (z) 在 D 内解析,在边界 C 上连续, 复
习
则
f (z)
积
分
的展开区域 )分为若干个解析环。
变
换 复
比如 设函数的奇点为 z1, z2 , z3 ,
习
展开点为 z0 , 则复平面
被分为四个解析环:
z1 r2 r1 z2 z0 r3
z3
16
主要内容
复 变
三、利用留数计算闭路积分
函 数
1. 计算留数
与 积
法则 若 z0为 f (z) 的 m 级极点,则
分
变
(3) 分母 Q(x) 无实零点。
方法 设 R(z) P(z) , Q(z)
则 I
P( x) eiaxd x
Q( x)
2πi
k
Res[ R(z) eia z , zk ].
复变函数与积分变换重要知识点归纳
复变函数复习重点( 一 ) 复数的概念1.复数的概念: z =x +iy , x , y 是实数, x = Re (z ), y =Im ( z ) . i =-1. 注:一般两个复数不比较大小,但其模(为实数)有大小 .2.复数的表示 1)模: z =x 2+y 2;2)幅角:在z 0时,矢量与x 轴正向的夹角,记为 Arg ( z ) (多值函 数);主值arg (z ) 是位于(-,]中的幅角。
3) arg ( z )与arctan y 之间的关系如下: 当x0, arg z = arctan y ;xy 0,arg z = arctan x 0,y 0,arg z = arctan 4)三角表示:z =z (cos + i sin),其中= arg z ;注:中间一定是“+”号。
5)指数表示: z = z e i ,其中= arg z 。
( 二 ) 复数的运算1.加减法:若 z 1 = x 1 + iy 1, z 2 =x 2+iy 2,则z 1z 2 =(x 1x 2)+i (y 1y 2)2.乘除法:1)若z 1 = x 1 + iy 1, z 2 = x 2 + iy 2 ,则z 1z 2 =(x 1x 2 -y 1y 2)+i (x 2y 1+x 1y 2);z 1 x 1 + iy 1 (x 1+iy 1)(x 2 -iy 2) x 1x 2 + y 1y 2 y 1x 2 -y 2x 1 z 2 x 2 + iy 2 (x 2 + iy 2 )(x 2 -iy 2) x 22+y 22 x 22+y 222)若z 1 =z 1 e i 1 ,z 2 =z 2 e i 2, 则yx yx+-z 1z 2 = z 1 z 2 e i (1+2); z 1 = z 1 e i (1-2) z 2z23.乘幂与方根 1) 若z = z (cos + i sin ) = z e i ,则z n = z (cos n + i sin n) = z e in。
复变函数与积分变换重点公式归纳
复变函数与积分变换复习提纲第一章 复变函数一、复变数和复变函数()()()y x iv y x u z f w ,,+== 二、复变函数的极限与连续极限 A z f z z =→)(lim 0连续 )()(lim 00z f z f z z =→第二章 解析函数一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程掌握利用C-R 方程⎪⎩⎪⎨⎧-==xy yx v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。
掌握复变函数的导数:yx y x y y x x v iv iu u v iu y fi iv u x f z f +==-=+-=∂∂=+=∂∂=ΛΛ1)('三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
1、幂函数与根式函数θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数nk z i n ner z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数2、指数函数:)sin (cos y i y e e w xz+==性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,zze e =)'((3)以i π2为周期 3、对数函数ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……)性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:kk z z 1)'(ln =。
4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= ie e z iziz 2sin --=性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界5、反三角函数(了解)反正弦函数 )1(1sin 2z iz Ln iz Arc w -+==反余弦函数 )1(1cos 2-+==z z Ln iz Arc w 性质与对数函数的性质相同。
复变函数与积分变换重点公式归纳
复变函数与积分变换复习提纲第一章复变函数第二章解析函数u (x, y ) iv (x, y )可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
幕函数与根式函数3、对数函数1,(3)在单值解析分枝上:(In z )'kz kiz ize e cosz2iz ize e sin z2i5、反三角函数(了解)掌握利用C-R 方程U x V y 掌握复变函数的导数:U y判别复变函数的可导性与解析性。
V xf'⑵匚UxiVxiU y VyU x iU yiVxn nr (cos i sin ) (cosni sinnn inr e单值函数1 i arg z2 k n nr ek =o 、 1、2、…、n-1)n 多值函数2、 指数函数:w e z e x(cos y i siny)性质:(1)单值.(2) 复平面上处处解析, (e z )'(3)以 2 i 为周期w Lnz lnz i(arg z2k ) lnz i2k(k=0、土 1、土 2 . )性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析(3)周期性 (4)无界、复变数和复变函数U x, y 二、复变函数的极限与连续iv x, y极限 lim f (z)z z连续 lim f (z)f (z 0)z z、复变函数w f (z ) 1、 性质:(1 )多值函数,(2) 除原点及负实轴处外解析4、三角函数:反正弦函数 wArc sin z丄L n(iz 、1 z 2) i反余弦函数 w Arccosz !Ln (z z 2 1)i性质与对数函数的性质相同。
s sLnz s[ln z| (2k arg z ) i]6、一般幂函数:z e e(k =o 、±1…)四、调和函数与共轭调和函数:1) 调和函数:2u (x, y ) 02) 已知解析函数的实部(虚部),求其虚部(实部) 有三种方法:a )全微分法b )利用C-R 方程 c)不定积分法第三章解析函数的积分一、 复变函数的积分| f z dz udx vdy i vdx udy 存在的条件。
复变函数与积分变换重点公式归纳39033
复变函数与积分变换复习提纲第一章 复变函数一、复变数和复变函数()()()y x iv y x u z f w ,,+==二、复变函数的极限与连续极限 A z f z z =→)(lim 0 连续 )()(lim 00z f z f z z =→ 第二章 解析函数一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程掌握利用C-R 方程⎪⎩⎪⎨⎧-==xy y x v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。
掌握复变函数的导数:yx y x y y x x v iv iu u v iu y f i iv u x f z f +==-=+-=∂∂=+=∂∂=ΛΛ1)('三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
1、幂函数与根式函数θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数nk z i n n e r z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数 2、指数函数:)sin (cos y i y e e w x z +==性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,zz e e =)'((3)以i π2为周期3、对数函数 ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……)性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:kk z z 1)'(ln =。
4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= ie e z iziz 2sin --= 性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界5、反三角函数(了解)反正弦函数 )1(1sin 2z iz Ln i z Arc w -+==反余弦函数 )1(1cos 2-+==z z Ln iz Arc w 性质与对数函数的性质相同。
复变函数及积分变换重要知识点归纳
复变函数复习重点(一)复数的概念1复数的概念:z=x・iy , x,y 是实数,x = Re z , y = Im z T _ 1.注:一般两个复数不比较大小,但其模(为实数)有大小2.复数的表示1)模:z 二一x2y2;2)幅角:在z=0时,矢量与x轴正向的夹角,记为Arg z (多值函数);主值arg z是位于(-:二]中的幅角。
3)a rg z与arcta门丫之间的关系如下:xy当x 0, argz = arctan丄;xyy _ 0,arg z 二arctan 二! x;yy : 0,arg z =arctan -二L x4)三角表示:z=z COST isi nr,其中v - argz ;注:中间一定是“ + ”号。
5)指数表示:z=|ze旧,其中日=arg z。
(二)复数的运算1.加减法:若z^x! iy1, z2 = x2 iy2,贝U 互-二为 _ x? i % - y?2乘除法: 1) 若z,二花• iy「Z2 =X2 iy2,贝UGK X2 -y$2 i X2% x1y2 ;互二x「i% _ x i% X2 - iy2 二沁yy . - yxi 2 2 。
“亠 2 2Z2 X2 iy2 X2 iy2 x? - iy? x? y? x? y?2)若乙=|乙e#, Z2 =肚 2 e旧,贝y3. 乘幂与方根1 ) 若 z=z(cos^+isin 日)=|ze '日,贝U z "=才(cos 用+isi 门帀)=丄飞吩。
2) 若 z=z(cos&+isind)=|ze 旧,贝卩吃=z|n &s 日+2心+isi n 日*2小) (k = 0,1,2川n —1)(有n个相异的值) I n n 丿(三)复变函数1 •复变函数:w = f z ,在几何上可以看作把z 平面上的一 个点集D 变到w 平面上的一个点集G 的映射.2 •复初等函数1)指数函数:e^e x cosy isiny ,在z 平面处处可导,处处解析; 且 e z =e z 。
(完整版)复变函数与积分变换公式
复变函数复习提纲(一)复数的概念1.复数的概念:z x iy =+,,x y 是实数, ()()Re ,Im x z y z ==.21i =-.注:两个复数不能比较大小. 2.复数的表示 1)模:z =2)幅角:在0z ≠时,矢量与x 轴正向的夹角,记为()Arg z (多值函数);主值()arg z 是位于(,]ππ- 中的幅角。
3)()arg z 与arctanyx之间的关系如下: 当0,x > arg arctan yz x=;当0,arg arctan 0,0,arg arctan yy z x x y y z xππ⎧≥=+⎪⎪<⎨⎪<=-⎪⎩; 4)三角表示:()cos sin z z i θθ=+,其中arg z θ=;注:中间一定是“+”号。
5)指数表示:i z z e θ=,其中arg z θ=。
(二) 复数的运算1.加减法:若111222,z x iy z x iy =+=+,则()()121212z z x x i y y ±=±+±2.乘除法:1)若111222,z x iy z x iy =+=+,则()()1212122112z z x x y y i x y x y =-++;()()()()112211112121221222222222222222x iy x iy z x iy x x y y y x y x i z x iy x iy x iy x y x y +-++-===+++-++。
2)若121122,i i z z e z z eθθ==, 则()121212i z z z z e θθ+=;()121122i z z ez z θθ-= 3.乘幂与方根1) 若(cos sin )i z z i z e θθθ=+=,则(cos sin )nnnin z z n i n z eθθθ=+=。
2) 若(cos sin )i z z i z e θθθ=+=,则122cos sin (0,1,21)nk k z i k n n n θπθπ++⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭(有n 个相异的值)(三)复变函数1.复变函数:()w f z =,在几何上可以看作把z 平面上的一个点集D 变到w 平面上的一个点集G 的映射.2.复初等函数1)指数函数:()cos sin z x e e y i y =+,在z 平面处处可导,处处解析;且()zzee'=。
复变函数积分变换复习提纲
复变函数积分变换复习提纲
一、积分变换的定义
1.复变函数积分变换的概念
2.不同积分变换的定义与区别(如拉普拉斯变换、傅立叶变换等)
二、积分变换的性质
1.线性性质:积分变换的线性性质以及相关的证明方法
2.逆变换:如何通过逆变换将变换后的函数还原为原函数
3.平移性质:积分变换中的平移性质以及具体计算方法
三、积分变换的计算方法
1.常用积分变换的计算:如拉普拉斯变换的计算步骤和方法
2.特殊函数的积分变换:如指数函数、正弦、余弦函数等
3.部分分数展开法:利用部分分数展开将复杂的函数进行积分变换
四、积分变换的性质应用
1.微分方程的解析解求解:利用积分变换可以将微分方程转化为代数方程进行求解
2.求极限:通过积分变换可以简化复杂函数的极限计算
3.求解积分:利用积分变换可以求解一些特定的积分问题
五、积分变换的应用举例
1.电路分析中的应用
2.信号与系统中的应用
3.滤波器设计中的应用
六、积分变换的常见问题与解决方法
1.变换域的收敛性与逆变换的存在性问题
2.利用积分变换求解非初值问题时需要注意的问题
3.实际问题的离散化处理:如何将连续问题转化为离散问题进行求解
七、积分变换的进一步研究与拓展
1.多变量复函数的积分变换
2.复杂函数的积分变换
3.积分变换在物理学、工程学等领域的应用
以上为复变函数积分变换的复习提纲,可以根据实际情况进行修改和补充。
希望对你的复习有所帮助!。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
复数的表示
代数表示: z=x+iy 三角表示:
z r (cos i sin )
指数表示:
re i
z re
i
(r z , Arg z )
(返回)
构造解析函数
问题 已知实部 u,求虚部 v (或者已知虚部 v,求实部 u ), 使 f ( z ) u( x, y ) i v( x, y ) 解析,且满足指定的条件。 注意 必须首先检验 u 或 v 是否为调和函数。 方法 偏积分法 不定积分法 求导公式 f ( z )
1 z n 1 z z 2 z 3 , 1 - z n 0
z
| z | 1.
zn z2 z3 e 1 z , | z | . 2! 3! n 0 n!
将函数展开为洛朗级数
注意 无论是直接展开法还是间接展开法,在求展开式之前, 都需要根据函数的奇点位置,将复平面(或者题目指定 的展开区域 )分为若干个解析环。 比如 设函数的奇点为 z1 , z2 , z3 , 展开点为 z0 , 则复平面
C
f ( z )dz
f [ z( t )]z' ( t )dt
定理3.2.5 设f (z)在单连通区域D内解析, G(z)是f (z) 的一个原函数,则
z1
z0
f ( z )dz G( z1 ) - G( z0 ) (z0 , z1 D)
(返回)
Cauchy 积分定理
设f ( z )在z平 面 上 单 连 通 区 域内 解 析 D , C为D内 任 一 条 闭 曲 线 f ( z )dz 0.
F ( s) [ f ( td t .
(返回)
主要内容
复数的几种表示及运算;区域,曲线;初等复变函数。 Cauchy - Riemann 方程:(1) 判断可导与解析,求导数;
(2) 构造解析函数。 复积分计算,Cauchy 积分公式,Cauchy 积分定理,高 阶导数公式。 收敛定理, 收敛半径,Laurent 展式
留数,计算闭路积分; Fourier 变换定义 Laplace 变换定义
(k 0, 1,, n - 1) .
对数函数 w ln z ln | z | i arg z .
w Ln z ln | z | i arg z 2kπ i , (k 0, 1, 2,) .
w z e Ln z . 幂函数
(返回)
其它
柯西积分定理 函数 f (z ) 在 D 内解析,在边界 C 上连续, 则
u v i . x x
构造解析函数
方法
偏积分法 ( 仅考虑已知实部 u 的情形 )
(1) 由u及C-R方程 得到待定函数 v 的两个偏导数:
v u , y x v u - . x y
(A) (B)
(2) 将 (A) 式的两边对变量 y 进行(偏)积分得:
(3)
P( z) , Q ( z 0 ) 0 , Q ( z 0 ) 0 , P ( z 0 ) 0 , 特别,若 f ( z ) Q( z ) P ( z0 ) . 则 Res [ f ( z ) , z0 ] Q( z0 )
法则 若 z 0 为 f (z ) 的可去奇点,则 Res [ f ( z ) , z0 ] 0 .
C
f ( ) d , ( z D ) . n 1 ( - z )
(返回)
幂级数的收敛半径
(1) 比值法
(2) 根值法
| a n 1 | , 则收敛半径为 R 1 . 如果 lim n | an |
如果 lim
n n
| cn | , 则收敛半径为 R 1 .
v( x, y )
v u ~ dy d y v ( x , y ) ( x ) , (C) c y x
~ 其中,v ( x , y ) 已知,而 ( x ) 待定。
(3) 将 (C ) 式代入 (B ) 式,求解即可得到函数 ( x ) .
(返回)
设光滑曲线 : z z(t ) x(t ) iy(t ) t : C
C f ( z ) d z 0 .
f ( ) C - z d , ( z D) .
柯西积分公式 函数 f (z ) 在 D 内解析,在边界 C 上连续,
1 则 f (z) 2π i
高阶导数公式 函数 f (z ) 在 D 内解析,在边界 C 上连续, 则 f
( n)
n! (z) 2πi
(返回)
若 z0 为 f (z ) 的本性奇点,则在 z0 的邻域内展开为洛朗级数。
利用留数计算闭路积分
2. 计算闭路积分
注意 只需计算积分曲线 C 所围成的有限区域内奇点的留数。
(返回)
其它
已知复数的实部与虚部,求模与(主)辐角。 求复数的方根 w n z n r e
k
i(
n
2 k ) n ,
(3) 函数 f (z ) 在 z0 点展开为泰勒级数,其收敛半径等于
z 从 z0 点到 f (z ) 的最近一个奇点 ~ 的距离。
(返回)
(1) Fourier 正变换(简称傅氏正变换)
F (ω) - f ( t ) e - j t d t
[ f ( t )]
(2) Laplace 正变换(简称拉氏正变换)
C
Cauchy 积分公式
C
f (z) dz 2if ( z0 ) z - z0
高阶导数公式
f (z) ( z - z0 )
n1
C
2i ( n ) dz f ( z0 ) (n 1,2,) n!
(返回)
将函数展开为洛朗级数
1. 直接展开法 (略) 2. 间接展开法 根据唯一性,利用一些已知的展开式,通过有理运算、 代换运算、逐项求导、逐项求积等方法展开。 两个重要的已知展开式
被分为四个解析环:
r2
z2
r1 z0
z1
r3
z3
(返回)
三、利用留数计算闭路积分
1. 计算留数
法则 若 z 0 为 f (z ) 的 m 级极点,则
1 d m -1 Re s[ f ( z ), z0 ] lim m -1 ( z - z0 )m f ( z ) (m - 1)! z z0 dz