【最新】《复变函数》总结

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复变函数重要知识点总结

复变函数重要知识点总结

复变函数重要知识点总结复变函数是数学中一个非常重要的分支,它在数学、物理、工程等领域都有着广泛的应用。

下面将对复变函数的一些重要知识点进行总结。

一、复数的基本概念复数是由实数和虚数组成的数,通常表示为$z = x + yi$,其中$x$ 称为实部,$y$ 称为虚部,$i$ 是虚数单位,满足$i^2 =-1$。

复数的模长定义为$|z| =\sqrt{x^2 + y^2}$,表示复数在复平面上的距离。

复数的辐角定义为$\theta =\arctan\frac{y}{x}$,表示复数与实轴正方向的夹角。

二、复变函数的定义复变函数是定义在复数域上的函数,通常表示为$w = f(z)$,其中$z$ 是自变量,$w$ 是因变量。

复变函数的导数定义与实函数类似,但需要满足柯西黎曼方程:$\frac{\partial u}{\partial x} =\frac{\partial v}{\partial y}$,$\frac{\partial u}{\partial y} =\frac{\partial v}{\partial x}$,其中$f(z) = u(x,y) + iv(x,y)$。

三、解析函数如果一个复变函数在某点及其邻域内可导,就称该点为函数的解析点。

如果函数在一个区域内处处解析,就称该函数为解析函数。

解析函数具有很多良好的性质,如柯西定理、柯西积分公式等。

四、复变函数的积分复变函数的积分定义为沿着一条曲线对函数进行积分。

柯西定理指出,如果函数在一个单连通区域内解析,那么沿着该区域内任何一条闭合曲线的积分都为零。

柯西积分公式则给出了函数在某点的值与沿着该点周围闭合曲线的积分之间的关系。

五、级数复级数包括幂级数和 Laurent 级数。

幂级数是形如$\sum_{n=0}^{\infty} a_n (z z_0)^n$ 的级数。

收敛半径可以通过比值法或根值法求得。

Laurent 级数是在圆环域内展开的级数,包括正则部分和主要部分。

(完整版)复变函数知识点总结

(完整版)复变函数知识点总结

(完整版)复变函数知识点总结复变函数知识点总结1. 复数与复变函数- 复数是实数和虚数的组合,可表示为a + bi的形式,其中a和b分别是实部和虚部。

- 复变函数是以复数为自变量和因变量的函数,例如f(z)。

2. 复变函数的运算规则- 复变函数的加法和减法:对应实部和虚部进行分别运算。

- 复变函数的乘法:使用分配律进行计算。

- 复变函数的除法:使用共轭形式并应用分配律和除法规则。

3. 复变函数的解析表示- 复变函数可以用级数形式表示,即幂级数或洛朗级数。

- 幂级数表示为f(z) = ∑(c_n * (z - z_0)^n),其中c_n是幂级数的系数,z_0是展开点。

- 洛朗级数表示为f(z) = ∑(c_n * (z - z_0)^n) + ∑(d_n * (z -z_0)^(-n))。

4. 复变函数的性质- 全纯性:如果一个函数在某个区域内都是解析的,则称其为全纯函数。

- 解析性:如果一个函数在某一点附近有解析表示,则称其为解析函数。

- 保角性:保持角度的变化,即函数对角度的保持。

- 映射性:函数之间的对应关系,实现从一个集合到另一个集合的映射。

5. 复变函数的应用- 物理学:用于描述电磁场、电路等问题。

- 工程学:用于信号处理、图像处理等领域。

- 统计学:用于数据分析、模型拟合等方面。

6. 复变函数的计算方法- 积分计算:使用路径积分或者柯西公式进行计算。

- 极限计算:使用洛朗级数展开或级数加和求解极限。

- 零点计算:使用代数方法或数值解法求解函数的零点。

以上是复变函数的知识点总结,希望对您有所帮助!。

复变函数积分(总结).

复变函数积分(总结).
2. 区域内的解析函数 f (,z)只要边界上的函数值给定,则区域内 任
意点的函数值也就完全确定;且其模 在f (边z)界处取得极值
3.解析函数可利用积分形式表示 f (z) 1 f ( )d
2i C z
4.解析函数的任意阶的导数都是存在的,且都是解析函数.
例1:
z3 cos 1
z 2dz
n
f (z)dz
C
=
k 1
Ck
f (z)dz
接下来,一般可按照情形(2)利用柯西积分公式进行计算
问题:若柯西积分公式不能利用的话, ????? 第五章,将给出一个计算积分简单实用的“万能公式”
3. 解析函数的性质
1. 在(多)连通域内解析的函数沿(多)连通域的边界积分值为0。
f (z)dz 0
分别围绕z1 , z2 构造小的闭曲线C1 , C2
根据复合闭路定理
c
(z
z 1)( z
1) 2
dz
c1
(z
z 1)(z
1) 2
dz
c2
(z
z 1)(z
1) 2
dz
i i 0
22
例4:
z zdz z zdz
z 3 z
z 3 3
1
1
z dz z dz
3 z 3
3 z 3
z
dz
c (z 1)( z 1)2
解: 被 积 函 数
z
在 积 分 曲 线 所 围 成 的 区域 内 只 有 一 个 奇 点
(z 1)(z 1)2
z 1
分母 z 1为零的点
z
(z
z 1)2
(z 1)(z 1)2
z 1
z dz c (z 1)(z 1)2

复变函数总结完整版

复变函数总结完整版

第一章复数1 i 2=-1 i = ∙, -1 欧拉公式z=x+iy实部Re Z 虚部Im Z2运算① z1≡z2^ Rez1=Rez2Imz1=Imz2②(z1±z2)=Re(z1±z2)+lm(z1±z2)= (Rez1±Rez2)+(lm z1+ Im Z2)乙Z2③=χ1 iy1 χ2 iy2X1X2iχ1y2iχ2y1- y1y2=X1X2 -y』2 i χ1y2 χ2y1④z1 _ z1z2 一χ1 i y1 χ2 -iy2 _ χ1χ2 y1y2 i y1χ2 -χ1y22 2 2 2Z2 Z2Z2 χ2 iy2 χ2 -iy2 χ2 y2 χ2 y2⑤z = X - iy 共轭复数z z =(x+iy I x — iy )=χ2+ y2共轭技巧运算律P1页3代数,几何表示^X iy Z与平面点χ,y-------- 对应,与向量--- 对应辐角当z≠0时,向量Z和X轴正向之间的夹角θ ,记作θ =Arg z= V0■ 2k二k= ± 1 ± 2± 3…把位于-∏v二0≤∏的厲叫做Arg Z辐角主值记作^0= argz04如何寻找arg Zπ例:z=1-i4πz=i2πz=1+i4z=-1 π5 极坐标: X = r CoSr , y = r sin 二Z=Xiy = r COSr isin利用欧拉公式e i 71 =COS71 i Sin71例2 f Z = C 时有(C )=0可得到z=re°Z z2=r1e i J r2e i72=r1r2e iτe i72= r1r2e i 71'y^ 6高次幂及n次方n n in 「nZ Z Z Z ............ z=re r COS 1 Sin nv凡是满足方程国=Z的ω值称为Z的n次方根,记作CO =^Z☆当丄二f Z o时,连续例1 证明f Z =Z在每一点都连续证:f(Z f(Z o )= Z - Z o = Z - Z o τ 0ZT Z o 所以f z = Z在每一点都连续3导数f Z o Jm fZ一f zoz-⅛z°Z-Z o,2n第二章解析函数1极限2函数极限①复变函数对于任一Z- D都有W FP与其对应川=f Z注:与实际情况相比,定义域,值域变化例f z = zZ—Z o 称f Z当Z-:Z o时以A为极限df(z lZ=Zo1例2 f Z = C 时有(C )=0根据C-R 条件可得2x =0,2y = 所以该函数在Z =O 处可导4解析若f z 在Z 00= X = 0,^0的一个邻域内都可导,此时称用C-R 条件必须明确u,v 四则运算 f 一 g =「- g rkf =kf f g = f g f gf Z 在Z 0处解析。

复变函数知识点

复变函数知识点

复变函数知识点
以下是 7 条复变函数知识点:
1. 复数到底是啥玩意儿呀?就好比孙悟空有七十二变,复数就是实数加上虚数这个奇特的组合。

比如说,3+4i 就是一个复数,例子就是在研究交流电信号的时候就会用到复数呀。

2. 复变函数的极限可重要啦!这就好像跑步比赛中朝着终点冲刺的那个瞬间。

例如计算当 z 趋近于某个值时函数值的趋向,这在很多工程问题中可关键了呢!
3. 连续性呀,那可是复变函数的一大特点哦!好比一条顺畅的道路没有任何颠簸。

想想看,一个复变函数在某个区域内连续,多干脆利落呀,比如研究弹性力学中的问题时就能体现出来。

4. 导数呢,就好像汽车的速度表,能告诉我们函数变化的快慢。

例如函数 f(z)=z^2 的导数就是 2z 呀,这在分析信号变化率的时候很有用呢!
5. 积分也是超级有趣的呢!就像是积累财富一样,一点一点地攒起来。

比如说计算沿着一条曲线对复变函数的积分,在电磁学里可常见啦。

6. 解析函数,哇哦,这可是相当厉害的角色呢!好比一个武林高手,有着非凡的能力。

像指数函数就是解析函数呀,在解决电路问题时经常能看到它的身影。

7. 柯西定理,嘿,这可是复变函数里的宝贝呀!就像一把万能钥匙。

比如利用它可以很巧妙地计算一些复杂的积分呢。

我觉得呀,复变函数虽然有点抽象,但真的超级有意思,里面充满了各种奇妙的东西等你去发现呢!。

复变函数-总结

复变函数-总结

所 以 vx,y1y22xy-1x2c. 于是
2
2
27
fzx2-y2xy i 1 2y22 xy-1 2x2 c
由f00( x y 0 0) c0 从而
fz x 2- y 2 x y i 1 2 y 2 2 x y - 1 2 x 2 1 - 2 i z 2
即为所求解析函数。
等价定义:
设 f (z) = u(x,y) + iv(x,y) , A = u0+iv0 , z0 = x0+iy0 ,
那么
lim f (z)
zz0
运算性质:
limu(x, Axyxyl im xxyy0000 v(x,
y) y)
u0 v0
.
( 1 ) li (f m ( z ) g ( z ) ) lifm ( z ) lig ( m z )
例题1 一调和函数 ux,yx2-y2xy,
求一解析函数 fzuiv使 f00.
解:〔法一〕 ux2xy,uy-2yx
由 C-R 方程 v y u x 2 x y v 2 x y d y
由 v x - u y 2x2 yy 12c y2x c 2 xy - x v x c2xyc-12xx2,c,
9
对复平面内任一
x3
点z, 用直线将z
除了复数的平面表 示方法外, 还可以
与N相连, 与球面
N(0,0,2r) 用球面上的点来表
相交于P点, 那么
示复数.
球面上除N点外
x3
的所有点和复平
面上的所有点有
P(x1,x2,x3)
一一对应的关系,
而N点本身可代
表无穷远点, 记 作 .这样的球面

复变函数总结

复变函数总结
u v , u v . x y y x
若函数 f (z) u( x, y) iv( x, y) 在点 z x yi 处 可导,则其导数公式:
定理2 函数 f (z) u( x, y) iv( x, y) 在其定义 域 D内解析的充要条件是: u( x, y)与 v( x, y) 在 D内可微, 并且满足柯西-黎曼方程.

w1 z
1 x iy
x iy x2 y2
1 ( x iy), 9
于是 w u iv 1 x 1 iy u 1 x, v 1 y
99
9
9
u2 v2 1 ( x2 y2) 1 表示 w 平面上的圆.
81
9
26
(2) x 2. 解 因为 z x iy 2 iy
1 (1 2
3i ),
z2
sin
3
i
cos
, 3

z1
z2

z1 z2
.

因为
z1
cos
3
i sin
3
,
z2
cos
6
i
sin
6
,
所以
z1
z2
cos
3
6
i sin
3
6
i,
z1 z2
cos
3
6
i
sin
3
6
3 1i. 22
19
例 计算 3 1 i 的值.
解 因为 n 1 所以 1 2 n1 1 n 0. 1
8


z1
5 5i,
z2
3 4i,
求 z1 z2

z1 z2

复变函数知识点总结

复变函数知识点总结

复变函数知识点总结复变函数是数学中重要的概念,它在分析学、微分几何、数学物理等领域都有着广泛的应用。

本文将对复变函数的基本概念、性质和常见定理进行总结,希望能够帮助读者更好地理解和掌握复变函数的相关知识。

1. 复数与复变函数。

复数是由实部和虚部组成的数,通常表示为z=x+iy,其中x为实部,y为虚部,i为虚数单位,满足i^2=-1。

复数可以用平面上的点来表示,称为复平面,实部x对应横坐标,虚部y对应纵坐标。

复变函数是定义在复平面上的函数,通常表示为f(z),其中z为复数变量。

2. 复变函数的导数与解析函数。

与实变函数类似,复变函数也有导数的概念,称为复导数。

如果一个函数在某点处可导,并且在该点的邻域内处处可导,那么称该函数在该邻域内解析。

解析函数具有很多良好的性质,比如在其定义域内可以展开成幂级数。

3. 共轭与调和函数。

对于复数z=x+iy,其共轭复数定义为z的实部不变,虚部取相反数,记为z=x-iy。

对于复变函数f(z),如果它满足柯西-黎曼方程,即满足一阶偏导数存在且连续,并且满足偏导数的连续性条件,那么称f(z)为调和函数。

4. 柯西-黎曼方程与全纯函数。

柯西-黎曼方程是复变函数理论中的重要定理,它建立了解析函数与调和函数之间的联系。

柯西-黎曼方程指出,如果复变函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y)在某点处可导,那么它满足柯西-黎曼方程,即u和v满足一阶偏导数的连续性条件。

满足柯西-黎曼方程的函数称为全纯函数,也称为解析函数。

5. 柯西积分定理与留数定理。

柯西积分定理是复变函数理论中的重要定理之一,它指出如果f(z)在闭合区域内解析,并且沿着闭合区域的边界进行积分,那么积分结果为0。

留数定理是计算闭合曲线积分的重要方法,它将积分结果与函数在奇点处的留数联系起来,从而简化了积分的计算。

6. 应用领域。

复变函数在物理学、工程学、经济学等领域都有着重要的应用,比如在电路分析中的传输线理论、振动理论中的阻尼比计算、流体力学中的势流与涡流等方面都需要用到复变函数的知识。

复变函数总结

复变函数总结

复变函数总结复变函数,又称为复数函数,是数学中重要的一个分支。

它在物理、工程、经济等领域具有广泛的应用。

复变函数的研究主要涉及复数、复平面、复数域的性质,以及复数函数的导数、积分等基本理论。

在本文中,我将对复变函数的基本概念、性质和常见应用进行总结。

一、复数的基本概念复数是由实数和虚数构成的数,通常表示为a+bi,其中a为实部,b为虚部,而i为虚数单位,满足i²=-1。

复数可以表示平面上的一个点,实部对应横坐标,虚部对应纵坐标。

复数的加法、减法、乘法和除法规则与实数的运算规则相似。

二、复平面与复函数复平面是由复数构成的平面,以复数的实部和虚部作为坐标轴。

复函数是定义在复数域上的函数,可以将复数作为自变量和因变量。

复函数在复平面上的图像通常是曲线、点或者区域。

三、复变函数的性质1. 解析性:复变函数在一个区域内解析,意味着它在该区域内具有连续性和光滑性,并且在该区域内无奇点。

2. 洛朗级数展开:复变函数可以用洛朗级数展开,即可以由一个主要部分和无穷个幂级数按次幂递减的项组成。

3. 共轭函数:对于复变函数f(z),其共轭函数为f*(z),实部相同,虚部取相反数。

4. 解析函数的判别:柯西-黎曼方程是判断一个函数在某一点是否解析的重要工具,同时也是复变函数的基本性质之一。

5. 调和函数:调和函数是一类特殊的复变函数,满足拉普拉斯方程。

四、复变函数的应用1. 电路分析:复变函数可以用来分析交流电路中的电流和电压,特别是在包含电感和电容的电路中,通过构造复变函数的拉普拉斯变换可以简化问题。

2. 流体力学:复变函数在描述流体的速度场、压力场和流线的分析中具有重要作用,特别是在无旋场和无散场的情况下。

3. 光学:复变函数可用于描述光波的传播和干涉现象,以及计算透镜的成像和衍射效应。

4. 统计学:复数也可应用于统计学中,如复数正态分布在处理随机变量时具有一定的优势。

5. 量子力学:复变函数是量子力学中运动状态和波函数的基础,通过复变函数可以描述粒子的行为以及能量的量子化。

复变函数重要知识点总结

复变函数重要知识点总结

03 复变函数的级数与幂级数展开
幂级数展开
幂级数展开是复变函数的一种表示方法,它将一个复数函数表示为一个无 穷级数。
幂级数展开在复变函数中具有广泛的应用,例如在求解微分方程、积分方 程以及研究函数的性质等方面。
幂级数展开的收敛性是一个重要的问题,它涉及到级数的收敛范围和条件 。
洛朗兹级数展开
01
勒让德函数
01
勒让德函数是一种在复数域上的特殊函数, 它经常用于解决物理和工程问题。
03
02
勒让德函数分为两种类型:P型和Q型,每 种类型都有其特定的定义和性质。
勒让德函数的定义基于勒让德方程,该方程 是一个二阶线性常微分方程。
04
勒让德函数具有一些重要的性质,如正交性 、积分表示、零点和无穷大行为等。
洛朗兹级数展开是复变函数的一种特殊形式的幂级数展 开,它在研究函数的奇异点和分支点等方面具有重要作 用。
02
洛朗兹级数展开可以用来求解某些具有特定性质的复数 函数的积分和微分方程。
03
洛朗兹级数展开的收敛性和奇异性是一个重要的研究课 题,它涉及到级数的收敛范围和条件以及函数的奇异性 。
欧拉公式与双曲函数
复变函数在物理中的应用
波动方程
复变函数用于描述波动现象,如 电磁波、声波等。波动方程的解 是复变函数,描述了波的传播和
变化。
电路分析
在电路分析中,电压和电流可以用 复变函数表示,从而简化计算和分 析。
量子力学
在量子力学中,波函数通常可以表 示为复变函数,描述微观粒子的状 态和行为。
复变函数在工程中的应用
欧拉公式是复变函数中的一个基本公 式,它将三角函数与复数运算联系起 来,从而将实数域上的三角函数扩展 到复数域上。

复变函数总结

复变函数总结

复变函数总结复变函数,即复数域上的函数,是数学中重要的研究领域之一。

在复变函数的研究过程中,人们发现了许多有趣且重要的性质和定理。

本文将对复变函数的一些基本概念、性质以及常见定理进行总结,并探讨它们的应用。

一、复数的基本概念复数是由实部和虚部构成的,以形如a + bi的形式表示,其中a 为实部,b为虚部,i为虚数单位。

复数域上的运算包括加法、减法、乘法和除法。

二、复变函数的定义与性质复变函数可看作是以复数为定义域和值域的函数。

复变函数的导数概念在复数域上进行推广,被称为复导数。

复导数的定义如下:设f(z) = u(x, y) + iv(x, y)是定义在某区域上的复变函数,若当点z在该区域内变动时,极限f'(z_0)=lim(f(z)-f(z_0))/(z-z_0)在极限存在时,则称f(z)在z_0处可导。

复变函数的可导性与解析性密切相关。

如果一个函数在某区域上处处可导,则称该函数在该区域内解析。

解析函数具有许多重要的性质,如可导函数的连续性和可微性。

三、柯西-黎曼方程与调和函数柯西-黎曼方程是解析函数的一个重要条件,其表达式为:∂u/∂x = ∂v/∂y 和∂u/∂y = -∂v/∂x其中u(x, y)为解析函数的实部,v(x, y)为解析函数的虚部。

柯西-黎曼方程表明,解析函数的实部与虚部之间存在一定的关系。

调和函数是满足柯西-黎曼方程的实函数,它在物理学和工程学中应用广泛。

调和函数具有许多有趣的性质,如最大值原理和平均值性质。

四、复变函数的积分与实变函数类似,复变函数也存在积分的概念。

复积分常用路径积分表示,即沿着某条曲线对函数进行积分。

路径积分与路径有关,沿不同路径积分的结果可能不同。

当沿闭合路径进行积分时,根据柯西积分定理可知,对于解析函数来说,积分结果为0。

这是柯西积分定理的基本形式。

另外,在某些情况下,复积分可通过取局部极值来求解,这一方法称为留数法。

留数法是复变函数积分的一个重要工具,在计算复积分中发挥着重要的作用。

复变函数总结

复变函数总结

复变函数总结在数学领域中,复变函数是一种特殊的函数,其定义域和值域都是复数集。

它有许多独特的性质和应用,深受数学家和物理学家的喜爱和重视。

在本文中,我们将对复变函数的几个重要概念和应用进行总结和讨论。

第一部分:复数和复平面复变函数的基础是复数的概念。

复数可以表示为a+bi的形式,其中a和b分别是实数部分和虚数部分。

虚数单位i满足i^2=-1,使得复数集在数轴上获得了垂直的“第二个维度”。

复数还可以用极坐标形式r(cosθ+isinθ)表示,其中r是模长,θ是辐角。

复平面是将复数集映射到一个二维平面上的方法。

实部和虚部可以分别看作在坐标轴上的x轴和y轴坐标,使得复数的加减乘除运算可以在平面上直观地表示。

第二部分:复变函数的定义复数的加减乘除等运算都可以直接应用到复变函数中。

一般地,复变函数可以表示为f(z)=u(x,y)+iv(x,y),其中u和v是实函数,x 和y是复平面上的坐标。

如果f(z)满足柯西-黎曼方程u_x=v_y,u_y=-v_x,那么我们称这个函数为全纯函数。

全纯函数是复变函数的重要类别之一,有着许多重要的性质和应用。

第三部分:解析函数和调和函数解析函数是一个更严格的概念,它要求函数在其定义区域内处处可导。

而全纯函数只要求满足柯西-黎曼方程即可。

解析函数在数学和物理中有广泛的应用,如调和函数、特殊函数等。

调和函数是解析函数的一种特殊情况,它在某个区域内满足拉普拉斯方程△u=0。

调和函数在电势场、热传导等领域有着重要的物理意义。

第四部分:留数定理和复积分留数定理是复变函数理论中的一大亮点。

该定理通过计算函数在奇点处的留数,从而计算出复积分的值。

留数定理在数学分析和物理计算中有着重要的应用,如计算辐射场、傅里叶变换等。

复积分是沿着曲线路径对函数进行积分的一种方法,它在物理学和工程学中有着广泛的应用。

第五部分:解析延拓和边界值问题解析延拓是复变函数中的一个重要概念,它指的是将函数在某个已知区域的解析性质推广到更大区域的过程。

大一复变函数一知识点总结

大一复变函数一知识点总结

大一复变函数一知识点总结
1.复数的引入和初步运算:
复数可以表示为实部和虚部的和,记作z=a+bi,其中a为实部,b为虚部,i为虚数单位,i²=-1、复数有加法、减法、乘法和除法等运算规则。

复数的共轭是实部不变、虚部变号的复数。

2.复变函数的极限和连续性:
设f(z)在z₀附近有定义,如果对于任意给定的ε>0,存在δ>0,使得当z≠z₀且,z-z₀,<δ时,有,f(z)-f(z₀),<ε,则称f(z)在z₀处有极限,记作lim┬(z→z₀)⁡f(z)=A。

复变函数的极限和连续性的性质与实函数类似,可以通过极限的性质推导出复变函数的运算和连续性。

3.复变函数的导数与导函数:
复变函数f(z)在z₀处可导的充要条件是它在z₀处连续,且存在有限的复数A,使得lim┬(Δz→0)⁡(f(z₀+Δz)-f(z₀))/Δz=A。

复变函数的导数有和实函数类似的性质,例如导数是唯一的、导数存在的条件等。

4.全纯函数和调和函数:
在学习复变函数的过程中,还需要掌握一些基本的技巧和方法,例如利用导数和积分求解特定的问题、使用柯西-黎曼方程证明全纯函数的性质、使用拉普拉斯方程解决实际问题等等。

在实际应用中,复变函数在物理、工程、经济等领域发挥着重要作用,因此对复变函数的理解和掌握是十分必要的。

综上所述,大一复变函数一主要学习了复数的引入和初步运算、复变函数的极限和连续性、导数与导函数、全纯函数和调和函数等知识点,掌握了这些知识点可以帮助我们理解和运用复变函数在实际中的应用。

《复变函数》总结

《复变函数》总结

复变小结1.幅角(不赞成死记,学会分析).2argtg 20,0,0,0,arctg 0,0,20,arctg arg πππππ<<-⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=<≠<±≠=±>=x y y x y x x y y x x x y z 其中 -∏<arg z ≤∏Arg(z1z2)=Argz1+Argz2 Arg(z1/z2)=Argz1-Argz2 2. 求根:由z=θi e =r(cos θ+isin θ)得z n =e in θ=r n (cosn θ+isinn θ) 当r=1时,)sin (cos θθi n +=)sin (cos θθn i n + (*1) 当z w n =w= (*2) z arg =θ 例: 可直接利用(*1)式求解可令z=1+i,利用(*2)式求解 3.复函数:a. 一般情况下:w=f(z),直接将z=x+iy 代换求解但遇到特殊情况时:如课本P12例1.13(3)可考虑: z=θi e =r(cos θ+isin θ)代换。

()222cos sin 0,1,2,,1k k n n k i n n n n z rer i k n θπθπθπ+++==+=-L 求方根公式(牢记!):其中。

10(sin cos )55i ππ+41i+b.对于P12例题 1.11可理解为高中所学的平面上三点(A,B,C )共线所满足的公式:(向量) OC=tOA+(1-t )OB=OB+tBAc.对于P15例题1.14中可直接转换成X 和Y 的表达式后判断正负号来确定其图像。

d.判断函数f(z)在区域D 内是否连续可借助课本P17定义1.84.解析函数,指数,对数,幂、三角双曲函数的定义及表达式,能熟练计算,能熟练解初等函数方程a.在某个区域内可导与解析是等价的。

但在某一点解析一定可导,可导不一定解析。

b.柯西——黎曼条件,自己牢记:(注意那个加负那个不加)c.指数函数:复数转换成三角的定义。

复变知识点 总结

复变知识点 总结

复变知识点总结1. 复变函数的定义复变函数是指自变量为复数,因变量也为复数的函数。

一般地,复变函数可表示为f(z)=u(x,y)+iv(x,y),其中z = x+iy,u(x,y)和v(x,y)分别为实部和虚部。

2. 复数的表示复数可以用直角坐标形式z=x+iy表示,也可以用极坐标形式z=re^(iθ)表示,其中r为模,θ为幅角。

3. 复平面和复函数的几何表示复数z=x+iy可以在复平面上表示为点(x,y),复变函数f(z)可以在复平面上表示为一条曲线或曲面。

二、解析函数与全纯函数1. 解析函数的定义如果一个复变函数在某个区域内能够展开成洛朗级数,并且在该区域内收敛,那么称该函数在该区域内是解析的。

2. 全纯函数的定义如果一个解析函数的导数处处存在且连续,那么该函数就是全纯函数。

3. 解析函数的充要条件一个函数在某个区域内解析的充要条件是它在该区域内连续,并且满足柯西-黎曼方程。

三、柯西-黎曼方程1. 柯西-黎曼方程的定义对于复变函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y),如果它满足下面的条件:∂u/∂x = ∂v/∂y∂u/∂y = -∂v/∂x那么称它满足柯西-黎曼方程。

2. 柯西-黎曼方程的意义柯西-黎曼方程是解析函数的充要条件,它描述了解析函数的实部和虚部之间的关系,是研究解析函数性质的基本工具。

四、共形映射1. 共形映射的概念如果一个复变函数在一个区域内保持角度和方向不变,那么就称它为共形映射。

2. 共形映射的性质共形映射保持圆周和直线的相交角度不变,它在复平面上的几何性质与保持形状不变,是复变函数理论中的重要概念。

五、留数定理1. 留数的概念对于解析函数f(z),如果z=a是f(z)的孤立奇点,那么f(z)在z=a处的留数定义为Res(f;a)=1/(2πi)∫f(z)dz,积分路径沿着一个围绕z=a的简单闭合曲线C。

2. 留数定理如果f(z)在复平面上有限个孤立奇点,那么它在整个有限区域内的积分等于所有孤立奇点的留数和,即∮f(z)dz=2πiΣRes(f;a)。

复变函数知识点总结

复变函数知识点总结

复变函数知识点总结1. 复数及复平面- 复数由实部和虚部组成,形式为 `z = a + bi`,其中 `a` 为实部,`b` 为虚部,`i` 为虚数单位。

- 复平面将所有复数表示为二维平面上的点,实轴表示实部,虚轴表示虚部。

- 复数可用极坐标和指数形式表示。

2. 复变函数的定义与性质- 复变函数是将复数域映射到复数域的函数。

- 复变函数的导数称为复导数,由极限定义及柯西—黎曼方程求得。

- 复变函数的连续性与分析性与实变函数类似。

3. 元素函数- 复指数函数:`exp(z) = e^z`,其中 `e` 为自然对数的底数。

- 复对数函数:`Log(z) = ln|z| + i(arg(z) + 2πn)`,其中 `arg(z)` 是复数 `z` 的辐角。

- 复正弦函数:`sin(z) = (e^(iz) - e^(-iz))/(2i)`。

- 复余弦函数:`cos(z) = (e^(iz) + e^(-iz))/2`。

4. 复变函数的级数展开- 柯西—黎曼方程可推导出复变函数的泰勒级数展开。

- 复变函数的泰勒级数展开在某一区域内收敛于该函数。

5. 复积分- 路径积分:沿曲线的积分,路径可用参数方程表示。

- 狭义路径积分与宽义路径积分分别对应于可积与不可积的情况。

- 围道积分:路径围成的图形内积分。

6. 复变函数的解析性- 柯西—黎曼方程刻画了函数在一个区域内的解析性。

- 解析函数满足柯西—黎曼方程,其导函数也是解析函数。

7. 复变函数的应用- 复变函数在电路分析、流体力学、量子力学等领域具有广泛应用。

以上是对复变函数的一些知识点的总结,希望能为您提供参考。

复变函数总结汇总

复变函数总结汇总

第一章复数与复变函数、复数几种表示(1)代数表示z =x • yi(2)几何表示:用复平面上点表示(复数z、点z、向量z视为同一概念)(3)三角式:z = r(cosv isi nr)(4)指数式:z = re iT1辐角Argz =arg z 2k 二|zh ,x2y2yarctan丄,x》0,xyarcta n丄+兀,x<0,y〉0xargz={ yarcta n± - x,x<0,yc0x兀/2, x = 0, y:>0-■: /2, x =0,y : 0z - z2i、乘幕与方根(1)乘幕:(2)方根:re i-____ 2k n/t argz.R'z=n:|z|e n , k= 0,1,2,…n—1第二章解析函数一、连续、导数与微分概念类似于一元实变函数求导法则与一元实变函数类似注:(1)点解析=点可导,点可导推不出点解析(2)区域内解析与可导等价二、定理1 W = f (z)=u • iv在Z o可导二u,v在Z o可微,满足C-R方程定理2 w二f⑵二u • iv在区域D内解析(可导)二u,v在区域D内可微,满足C-R方程讨论1 u,v在区域D内4个偏导数存在且连续,满足C-R方程=w = f (z)二u iv在区域D内解析(可导)三、解析函数和调和函数的关系1、定义1调和函数:满足拉普拉斯方程,且有二阶连续偏导数的函数。

定义2设(x,y)^ (x, y)是区域D内调和函数,且满足C-R方程, xx,则称是「的共轭调和函数。

2、定理1解析函数的虚部与实部都是调和函数。

定理2函数在D内解析二虚部是实部的共轭调和函数。

3、问题:已知解析函数的实部(或虚部),求虚部(或实部)理论依据:(1)虚部、实部是调和函数。

(2)实部与虚部满足C-R方程。

求解方法:(例如已知v)(1)偏积分法:先求u x,u y,再求u = udx (y),得出(y)(2)利用曲线积分:求u x,u y,du,再u = u x dx u y dy c(x o,y o)(3)直接凑全微分:求u x,u y,du,再du四、初等函数1、 指数函数 w=e z =e x e iy =e x (cosy i sin y )性质:(1) e z 是单值函数,(2) e z 除无穷远点外处处有定义(3) e z = 0(4) e z 处处解析,(e z )'eZ(5) e z1 Z2 =e Zl e Z2(6) e z 是周期函数,周期是2k 「:i2、 对数函数w =Lnz =ln |z| i argz i2k 二 (多值函数)主值(枝)ln z=l n | z| iargz (单值函数)性质:(1)定义域是z = 0,(2) 多值函数(3) 除去原点和负实轴的平面内连续(5) Ln(wz 2) = Lnz j Lnz 2 Ln 三二 Ln^ - Lnz 2J3、幕函数w = z ,e-Lnz (z = 0「是复常数)(1) 为正整数,函数单值、处处解析,(2) 〉为负整数,函数单值、除去z = 0及其负实轴处处解析,4、三角函数欧拉公式 e i = c 0'S i s i n(4)除去原点和负实轴的平面内解析,1 1(Lnz) (In z): z ,z或 eJe 乂cos , s i n 二 2 2iiz _iz iz _iz定义: e +e . e -e cosz , sin z 二 2 2itan z=sin z/cosz, cot z = cosz/sin zsecz =1/cosz, cscz =1/sin z性质: 周期性、可导性、奇偶性、零点、等于实函数一样各种三角公式、求导公式照搬注: sin z, cosz 的有界性 保护成立。

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【最新】《复变函数》总结
复变函数是指把一个复变量的变量表示为函数的过程,也是复变量和复函数之间的等
价关系,它有着重要的数学意义和重要的实际应用。

复变函数通常由实数域和虚数域组成,用公式来描述,它是一种在复平面上根据定义
域及值域定义复函数的方法。

它把定义域上的复变量转换成在值域上定义的复函数,从而
可以求解复变量的取值,具体来说,复变函数由两个函数f(z) = u (z) + iv (z) 组成,其中,u(z)是定义域上的一个实函数,v(z)是定义域上的一个虚函数。

可以知道,复变函
数既可以是实函数,也可以是虚函数,这要取决于其定义域以及值域中所包含的复变量的
表达式。

复变函数的求法有三种:一是复变量方法,二是参数方法,三是Laplace变换方法。

1. 复变量方法就是把复变量z表示为对应的复数f(z)=p (x, y)+qi(x, y),其中x, y表示实数部分和虚数部分,p(x, y)是实函数,q(x, y)是虚函数,并求出复变函数f(z)
的极值;
2. 参数方法则是把复变量z表示成参数形式z=a+bi,其中a, b均为实数,把f(z)
用a, b来表示,用参数求极值,求得f(z);
3. Laplace变换方法就是把复变函数f(z)用局部Laplace变换求解,利用计算机软
件计算出来。

复变函数在数学思维中具有广泛的应用,它不仅常用于线性系统,还应用在微分方程、概率论、信号处理、最优控制、网络控制等领域。

例如,在机器学习中,复变函数可以用
来描述模型的行为,对系统的性能进行优化和分析;在仿生学中,复变函数也可以用来模
拟动物思维;在信号处理中,复变函数可以用来求解幅度、相位、频率等特性;在最优控
制中,复变函数可以把控制问题转换成数学形式,来求解最优全局策略;在网络控制中,
复变函数可以把网络的复杂性转换为可求解的数学问题,用以搜索网络中的最佳状态。

总之,复变函数是一种独特的函数,在数学思考和实际应用中都具有重要的意义。


练掌握复变函数的求法和应用方法,也是有助于我们进行更多数学思考的重要技能之一。

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