復變函數(shù)復習要點
目錄
第一章復數(shù)與復變函數(shù)………………………………1第二章解析函數(shù)………………………………………3第三章復變函數(shù)的積分………………………………5第四章解析函數(shù)的級數(shù)表示…………………………6第五章留數(shù)及其應用…………………………………8第八章傅里葉變換……………………………………9第九章拉普拉斯變換………………………………10
第一章復數(shù)與復變函數(shù)
1.復數(shù)的基本概念:復數(shù):,稱為復數(shù)單位,并規(guī)定,與是任意實數(shù),依次稱為的實部與虛部,分別表示為。
2.共軛復數(shù):設是一個復數(shù),稱為的共軛復數(shù),共軛復數(shù)的性質(zhì):①②③④⑤⑥
3.復數(shù)的四則運算:設,是兩個復數(shù),則:①加(減)法:②乘法:③除法:
4.復數(shù)的模與輻角:如果是一個不為零的復數(shù),我們把它所對應向量的長度叫做的模,記作;把它所對應向量的方向角叫做輻角。用記號Arg作為的輻角的一般表示,再用arg表示的輻角中介于與之間(包括)的那一個角,并把它稱為的主輻角,即
④,,⑤,
6.復數(shù)的三角表示:設是一個不為零的復數(shù),是的模,是的任意一個輻角,則:,一個復數(shù)的三角表示不是唯一的,因為其中的輻角有無窮多種選擇,如果有兩個三角表示相等:=,則可推出,,其中為某個整數(shù)。7.用復數(shù)的三角表示作乘除法:乘法:除法:
8.復數(shù)的乘方與開方:設是一個復數(shù),是一個正整數(shù),則:①
②設,則復數(shù)開方有:
9.平面曲線:以坐標原點為中心,以為半徑的圓周,寫成復數(shù)的形式為:
10.復變函數(shù):設是復平面上的一個點集,如果對于中任意的一點,有確定的(一個或多個)復數(shù)和它對應,則說在上定義了一個復變函數(shù),記作。11.復變函數(shù)的極限與連續(xù)性:①設函數(shù),則的充要條件是,
②函數(shù)在處連續(xù)的充要條件是與在處連續(xù)
12.在有界閉區(qū)域上的復連續(xù)函數(shù),具有下列幾個性質(zhì):①有界閉區(qū)域上的連續(xù)函數(shù)是有界的
②有界閉區(qū)域上的連續(xù)函數(shù),在上其模至少取得最大值與最小值各一次③有界閉區(qū)域上的連續(xù)函數(shù),在上是一致連續(xù)的
第二章解析函數(shù)
1.復變函數(shù)的導數(shù):
2.解析函數(shù):如果在及的領域內(nèi)處處可導,則稱在處解析;如果在區(qū)域內(nèi)每一點解析,則稱在內(nèi)解析,或說是內(nèi)的解析函數(shù);如果在處不解析,則稱為的奇點。
3.函數(shù)在一點處解析,則一定在該點可導,但反過來不一定成立;函數(shù)在區(qū)域內(nèi)解析與在區(qū)域內(nèi)處處可導是等價的。4.解析函數(shù)的求導法則:
(1)四則運算法則:設和都是區(qū)域上的解析函數(shù),則:①②③
(2)復合函數(shù)的求導法則:設,則有:
5.函數(shù)解析的充分必要條件:函數(shù)在處可導的充分必要條件是在點出可微,且滿足柯西-黎曼方程(C-R方程):
6.調(diào)和函數(shù):如果二元實函數(shù)在區(qū)域內(nèi)有二階連續(xù)偏導數(shù),且滿足二維拉普拉斯方程,則稱為區(qū)域內(nèi)的調(diào)和函數(shù)。
7.定理:設函數(shù)在區(qū)域內(nèi)解析,則的實部和虛部都是區(qū)域內(nèi)得調(diào)和函數(shù)。8.對于函數(shù),其中的和的求法:
9.初等函數(shù):
(1)指數(shù)函數(shù):對于復數(shù),稱為指數(shù)函數(shù)。歐拉公式:性質(zhì):①
②設,,則
③是以為周期的函數(shù),即:
④復變量指數(shù)函數(shù)當趨向于時沒有極限(2)對數(shù)函數(shù):,令,則:性質(zhì):①運算性質(zhì):,
②解析性:的各分支在除去原點及負實軸的平面內(nèi)也解析,且有相同的導數(shù)值。(3)冪函數(shù):(為復常數(shù),)
性質(zhì):①當為正整數(shù)時,,是一個單值函數(shù)②當為零時,
③當為有理數(shù)(與為互質(zhì)的整數(shù),)時,④當為無理數(shù)或復數(shù)時,
(4)三角函數(shù):函數(shù)與分別稱為復變量的余弦函數(shù)與正弦函數(shù),記作與,即:=;=
性質(zhì):①與均為單值函數(shù)
②與均為以為周期的周期函數(shù)③為偶函數(shù),為奇函數(shù)④;⑤
⑥與在復平面上均為解析函數(shù),且
第三章復變函數(shù)的積分
1.定理:設在光滑曲線上連續(xù),則它的積分:
2.設曲線的參數(shù)方程為,則解析函數(shù)的積分就變成:3.圓的參數(shù)方程:,則積分4.復積分的基本性質(zhì):①②③
④,其中
5.柯西積分公式:設在簡單閉曲線所包圍的區(qū)域內(nèi)解析,在上連續(xù),是內(nèi)任一點,則
6.解析函數(shù)的高階導數(shù):
第四章解析函數(shù)的級數(shù)表示
1.定理:設,,則的充分必要條件是,
2.復數(shù)項級數(shù):,部分和序列:如果極限存在,則稱級數(shù)是收斂的,稱為級數(shù)的和;如果沒有極限,級數(shù)發(fā)散
3.定理:級數(shù)收斂的充分必要條件是級數(shù)和級數(shù)都收斂4.定理:級數(shù)收斂的必要條件是:;若,則級數(shù)必然發(fā)散5.定理:如果收斂,則也收斂6.復變函數(shù)項級數(shù):7.冪級數(shù):,或者:
8.定理:若冪級數(shù)在處收斂,那么該級數(shù)對任意滿足的都絕對收斂;在處發(fā)散,則該級數(shù)對任意滿足的都發(fā)散
9.定理:對冪級數(shù),如果下列條件之一成立:(1)(2),那么級數(shù)收斂。
收斂半徑:
10.冪級數(shù)和函數(shù)性質(zhì):若冪級數(shù)的和函數(shù)在收斂圓內(nèi)解析,則在收斂圓內(nèi)可逐次求導和逐次積分,即:
11.泰勒級數(shù):設函數(shù)在圓盤內(nèi)解析,則在內(nèi)的泰勒級數(shù)展式為:12.邁克勞林展開式:在泰勒級數(shù)的基礎上取,則有:13.基本泰勒展式:①②
14.洛朗級數(shù)(含有負指數(shù)冪):(①式)它可以分為:(②式)和(③式)
性質(zhì):若②式的收斂半徑為,則當時,②式絕對收斂;若③式的收斂半徑為,則當時,③式絕對收斂,①式的收斂性如下:
(1)若,那么級數(shù)②③同時在圓環(huán)內(nèi)收斂,從而級數(shù)①在該圓環(huán)內(nèi)收斂;(2)若,級數(shù)①處處發(fā)散;
(3)若,則級數(shù)可能收斂,也可能發(fā)散15.定理:設函數(shù)在圓環(huán)上解析,則在內(nèi)有:
,其中
第五章留數(shù)及其應用
1.孤立奇點:在處不解析,但在的某一個去心鄰域內(nèi)處處解析,則稱為的孤立奇點2.孤立奇點的分類:
(1)可去奇點:當時,有,則稱為函數(shù)的可去奇點,此時洛朗展式為
(2)極點:對于分子式的函數(shù),若該函數(shù)的分母的階導數(shù),使得將孤立奇點代入階導數(shù)后不為零,則稱是該函數(shù)的階極點
(3)本性奇點:若得洛朗展式有無限個,,則稱為函數(shù)的本性奇點3.定理:設在內(nèi)解析,則是的①可去奇點,②極點③本性奇點的充要條件是:①;②;③不存在也不為無窮大
4.留數(shù):設在內(nèi)解析,而是的孤立奇點,作圓,稱為函數(shù)在處的留數(shù),記作即:
5.留數(shù)的求法:
(1)當為的可去奇點時,
(2)當為的本性奇點時,只能通過的洛朗展式來求(3)當孤立奇點為的極點時,有:
①如果為的簡單極點(一階極點)時,②若,其中,則有:③如果為的階極點,則:
6.留數(shù)定理:設有有限個孤立奇點:,則:
第八章傅里葉變換
1.定理:設是以為周期的實值函數(shù),且在上滿足狄氏條件:①連續(xù)或只有有限個第一類剪短點;②只有有限個極值點,則有:其中
2.傅氏積分定理:如果在上的任一有限區(qū)間滿足狄氏條件,且在上絕對可積(即),則有:
3.①傅里葉變換:②傅里葉逆變換:
4.單位沖擊函數(shù)(函數(shù)):定義①:定義②5.單位沖擊函數(shù)的性質(zhì):(1)對任意連續(xù)函數(shù)有:①;②
(2)函數(shù)為偶函數(shù),即
(3)相似性質(zhì):設為實常數(shù),則有:
(4)函數(shù)是單位階躍函數(shù)的導數(shù)。單位階躍函數(shù):6.函數(shù)的傅氏變換:
第九章拉普拉斯變換
1.拉普拉斯變換:設函數(shù)是定義在上的實值函數(shù),如果對于復參數(shù),積分收斂,則稱為的拉普拉斯變換2.若,則
3.拉普拉斯變換存在定理:設函數(shù)在上滿足下列兩個條件:①在任意有限區(qū)間上分段連續(xù);②存在常數(shù),使得則函數(shù)的拉普拉斯變換存在
4.拉普拉斯逆變換(反演積分公式):,其中
5.利用留數(shù)計算反演積分:若是函數(shù)的所有奇點,且當時,有,則有:
擴展閱讀:【工程數(shù)學】復變函數(shù)復習重點
復變函數(shù)復習重點
(一)復數(shù)的概念
1.復數(shù)的概念:zxiy,x,y是實數(shù),xRez,yImz.i21.
注:一般兩個復數(shù)不比較大小,但其模(為實數(shù))有大小.2.復數(shù)的表示1)模:
zxy22
;2)幅角:在z0時,矢量與x軸正向的夾角,記為Argz(多值函數(shù));
主值argz是位于(,]中的幅角。
3)argz與arctan之間的關系如下:
xy當x0,
argzarctanyx;
yy0,argzarctanx當x0,y0,argzarctanyx;
4)三角表示:z5)指數(shù)表示:zzcosisinzei,其中argz。
argz;注:中間一定是“+”
,其中(二)復數(shù)的運算1.加減法:若z1x1iy1,z22.乘除法:1)若z1x1iy1,z2x2iy2x2iy2,則z1z2x1x2iy1y2
,則
z1z2x1x2y1y2ix2y1x1y2;
z1z2x1iy1x2iy2ix1iy1x2iy2x2iy2x2iy2i2x1x2y1y2xy2222iy1x2y2x1xyz1z22222。
i122)若z1
z1e1,z2z2e,則z1z2z1z2ei12;
z1z2e
3.乘冪與方根1)若z2)若z1nz(cosisin)zez(cosisin)zei,則zn,則
z(cosnisinn)zennin。
izzn2k2kcosisinnn(k0,1,2n1)(有n個相異的值)
(三)復變函數(shù)
1.復變函數(shù):wfz,在幾何上可以看作把z平面上的一個點集D變到w平
面上的一個點集G的映射.
2.復初等函數(shù)指數(shù)函數(shù):ezexcosyisiny,在z平面處處可導,處處解析;且ezez。
注:ez是以2i為周期的周期函數(shù)。(注意與實函數(shù)不同)
對數(shù)函數(shù):Lnzlnzi(argz2k)(k0,1,2)(多值函數(shù));
主值:lnzlnziargz。(單值函數(shù))
Lnz的每一個主值分支lnz在除去原點及負實軸的z平面內(nèi)處處解析,且lnz1z;
注:負復數(shù)也有對數(shù)存在。(與實函數(shù)不同)
乘冪與冪函數(shù):abebLna(a0);zebbLnz(z0)
注:在除去原點及負實軸的z平面內(nèi)處處解析,且zbbzb1。
三角函數(shù):sinzsinz,cosz在zee2iiziz,coszee2iziz,tgzsinzcosz,ctgzcoszsinz
平面內(nèi)解析,且sinzcosz,coszsinz
注:有界性sinz1,cosz1不再成立;(與實函數(shù)不同)
雙曲函數(shù)shzshz
ee2zz,chzee2zz;
奇函數(shù),chz是偶函數(shù)。shz,chz在z平面內(nèi)解析shzchz,chzshz。
(四)解析函數(shù)的概念1.復變函數(shù)的導數(shù)1)點可導:fz0=limfz0zfz0z;
z02)區(qū)域可導:fz在區(qū)域內(nèi)點點可導。2.解析函數(shù)的概念
1)點解析:fz在z0及其z0的鄰域內(nèi)可導,稱fz在z0點解析;2)區(qū)域解析:fz在區(qū)域內(nèi)每一點解析,稱fz在區(qū)域內(nèi)解析;3)若f(z)在z0點不解析,稱z0為fz的奇點;
3.解析函數(shù)的運算法則:解析函數(shù)的和、差、積、商(除分母為零的點)
仍為解析函數(shù);解析函數(shù)的復合函數(shù)仍為解析函數(shù);
(五)函數(shù)可導與解析的充要條件
1.函數(shù)可導的充要條件:fzux,yivx,y在zxiy可導
ux,y和vx,y在x,y可微,且在x,y處滿足CD條件:
,uyvxuxvy此時,有fzuxivx。
2.函數(shù)解析的充要條件:fzux,yivx,y在區(qū)域內(nèi)解析
ux,yux和vx,y在x,y在
uyuxiD內(nèi)可微,且滿足
CD條件:
v,yvx;
此時fzvx。
注意:若ux,y,vx,y在區(qū)域D具有一階連續(xù)偏導數(shù),則ux,y,vx,y在區(qū)
域D內(nèi)是可微的。因此在使用充要條件證明時,只要能說明u,v具有一階連續(xù)偏導且滿足CR條件時,函數(shù)f(z)uiv一定是可導或解析的。
3.函數(shù)可導與解析的判別方法
1)利用定義(題目要求用定義,如第二章習題1)
2)利用充要條件(函數(shù)以fzux,yivx,y形式給出,如第二章習題2)3)利用可導或解析函數(shù)的四則運算定理。(函數(shù)fz是以z的形式給出,如第二章習題3)
(六)復變函數(shù)積分的概念與性質(zhì)
1.
復變函數(shù)積分的概念:cfzdzlimfkzk,c是光滑曲線。
nk1n注:復變函數(shù)的積分實際是復平面上的線積分。
2.復變函數(shù)積分的性質(zhì)
1)fzdzfzdz(c1與c的方向相反);
cc12)[fzgz]dzfzdzgzdz,,是常數(shù);ccc3)若曲線c由c1與c2連接而成,則fzdzcc1fzdzcf2zdz。
3.復變函數(shù)積分的一般計算法
1)化為線積分:fzdzccudxvdyivdxudy;(常用于理論證明)
c2)參數(shù)方法:設曲線c:zzt(t),其中對應曲線c的起點,對應曲線c的終點,則fzdzcf[zt]z(t)dt。
(七)關于復變函數(shù)積分的重要定理與結(jié)論1.柯西古薩基本定理:
設fz在單連域B內(nèi)解析,c為B內(nèi)任一閉曲線,則fzdz0
c2.復合閉路定理:設fz在多連域D內(nèi)解析,c為D內(nèi)任意一條簡單閉
曲線,c1,c2,cn是c內(nèi)的簡單閉曲線,它們互不包含互不相交,并且以
c1,c2,cn為邊界的區(qū)域全含于D
內(nèi),則
①fzdzcfzdz,其中c與ck1cknk均取正向;
1②,其中由及fzdz0cc(k1,2,n)所組成的復合閉路。3.閉路變形原理:一個在區(qū)域D內(nèi)的解析函數(shù)fz沿閉曲線c的積分,
不因c在D內(nèi)作連續(xù)變形而改變它的值,只要在變形過程中c不經(jīng)過使fz不解析的奇點。
4.解析函數(shù)沿非閉曲線的積分:設fz在單連域B內(nèi)解析,Gz為fz在B內(nèi)的一個原函數(shù),則z2z1fzdzGz2Gz1(z1,z2B)
說明:解析函數(shù)fz沿非閉曲線的積分與積分路徑無關,計算時只要求出原函數(shù)即可。
5.柯西積分公式:設fz在區(qū)域D內(nèi)解析,c為D內(nèi)任一正向簡單閉曲線,
c的內(nèi)部完全屬于D,z0為c內(nèi)任意一點,則fzczz0dz2ifz0
6.高階導數(shù)公式:解析函數(shù)fz的導數(shù)仍為解析函數(shù),它的n階導數(shù)為
fzc(zz0)dzn12in!fnz0(n1,2)
其中c為fz的解析區(qū)域D內(nèi)圍繞z0的任何一條正向簡單閉曲線,而且它的內(nèi)部完全屬于D。
7.重要結(jié)論:
(za)c1n12i,dz0,n0n0。(c是包含a的任意正向簡單閉曲線)
8.復變函數(shù)積分的計算方法
1)若fz在區(qū)域D內(nèi)處處不解析,用一般積分法cfzdz2)設fz在區(qū)域D內(nèi)解析,
c是D內(nèi)一條正向簡單閉曲線,則由柯西古薩定理,fzdz0
cf[zt]ztdt
c是D內(nèi)的一條非閉曲線,z1,z2對應曲線c的起點和終點,則有
z2z1cfzdzfzdzFz2Fz1
3)設fz在區(qū)域D內(nèi)不解析
fzdz2ifz0czz0曲線c內(nèi)僅有一個奇點:fz2indzfz0c(zz)n1n!0(f(z)在c內(nèi)解析)
曲線c內(nèi)有多于一個奇點:fzdzcnfzdz(ck1ckni內(nèi)只有一個奇點zk)
或:fzdz2iRes[f(z),zk](留數(shù)基本定理)
ck1若被積函數(shù)不能表示成
fzn1(zzo),則須改用第五章留數(shù)定理來計算。
(八)解析函數(shù)與調(diào)和函數(shù)的關系
1.調(diào)和函數(shù)的概念:若二元實函數(shù)(x,y)在D內(nèi)有二階連續(xù)偏導數(shù)且滿足
x22y220,(x,y)為D內(nèi)的調(diào)和函數(shù)。
2.解析函數(shù)與調(diào)和函數(shù)的關系
解析函數(shù)fzuiv的實部u與虛部v都是調(diào)和函數(shù),并稱虛部v為實部u的共軛調(diào)和函數(shù)。
兩個調(diào)和函數(shù)u與v構(gòu)成的函數(shù)f(z)uiv不一定是解析函數(shù);但是若u,v如果滿足柯西黎曼方程,則uiv一定是解析函數(shù)。3.已知解析函數(shù)fz的實部或虛部,求解析函數(shù)fzuiv的方法。1)偏微分法:若已知實部uux,y,利用CR條件,得對
vv,xy;
vyux兩邊積分,得vuxdygx(*)
再對(*)式兩邊對x求偏導,得
uyvxuyvxudygx(**)xx由CR條件,
,得
udygx,可求出gx;xx代入(*)式,可求得虛部vxdygx。
uu,xu2)線積分法:若已知實部
dvvxdxvyudyyy,利用
CR條件可得
udx,故虛部為dyvxx,yx0,y0uydxuxdyc;
由于該積分與路徑無關,可選取簡單路徑(如折線)計算它,其中x0,y0與x,y是解析區(qū)域中的兩點。
3)不定積分法:若已知實部uux,y,根據(jù)解析函數(shù)的導數(shù)公式和CR條
件得知,fzuxivyuxiuy
將此式右端表示成z的函數(shù)Uz,由于fz仍為解析函數(shù),fzUzdzc注:若已知虛部v也可用類似方法求出實部u.
(九)復數(shù)項級數(shù)1.復數(shù)列的極限
1)復數(shù)列{n}{anibn}(n1,2)收斂于復數(shù)limana,nabi的充要條件為
limbnb(同時成立)
n2)復數(shù)列{n}收斂實數(shù)列{an},{bn}同時收斂。
2.復數(shù)項級數(shù)
1)復數(shù)項級數(shù)n(nanibn)收斂的充要條件是級數(shù)an與bn同時收斂;
n0n0n02)級數(shù)收斂的必要條件是limn0。
n注:復數(shù)項級數(shù)的斂散性可以歸納為兩個實數(shù)項級數(shù)的斂散性問題的討論。
(十)冪級數(shù)的斂散性
1.冪級數(shù)的概念:表達式cn(zz0)或cnzn為冪級數(shù)。
nn0n02.冪級數(shù)的斂散性
1)冪級數(shù)的收斂定理阿貝爾定理(Abel):
如果冪級數(shù)cnzn在z00處收斂,那么對滿足zz0的一切z,該數(shù)絕對收斂;
n0如果在z0處發(fā)散,那么對滿足zz0的一切z,級數(shù)必發(fā)散。2)冪級數(shù)的收斂域圓域
冪級數(shù)在收斂圓域內(nèi),絕對收斂;在圓域外,發(fā)散;在收斂圓的圓周上可能收斂;也可能發(fā)散。3)收斂半徑的求法:收斂圓的半徑稱收斂半徑。比值法如果lim根值法limcn1cn0,則收斂半徑R11n;
ncn0,則收斂半徑R;
如果0,則R;說明在整個復平面上處處收斂;如果,則R0;說明僅在zz0或z0點收斂;
注:若冪級數(shù)有缺項時,不能直接套用公式求收斂半徑。(如cnz2n)
n03.冪級數(shù)的性質(zhì)1)代數(shù)性質(zhì):
設anz,bnzn的收斂半徑分別為R1與R2,記RminR1,R2,
nn0n0nn則當zR時,(anbn)zanzbnzn(線性運算)
n0n0n0(anzn0nn)(bnz)n0(an0nb0an1b1a0bn)zn(乘積運算)
2)復合性質(zhì):設當析且gzr時,fann,當zn0R時,gz解
r,則當zR時,f[gz]an0n[gz]n。
3)分析運算性質(zhì):設冪級數(shù)anzn的收斂半徑為R0,則
n0其和函數(shù)fzan0nzn是收斂圓內(nèi)的解析函數(shù);
在收斂圓內(nèi)可逐項求導,收斂半徑不變;且fzznan0znn1zR
在收斂圓內(nèi)可逐項求積,收斂半徑不變;fzdz0ann1zn1zR
n0(十一)冪函數(shù)的泰勒展開1.泰勒展開:設函數(shù)fz在圓域
zz0R內(nèi)解析,則在此圓域內(nèi)fz可以
n展開成冪級數(shù)fzn0fnz0n!zz0;并且此展開式是唯一的。
注:若fz在z0解析,則fz在z0的泰勒展開式成立的圓域的收斂半徑
Rz0a;其中R為從z0到fz的距z0最近一個奇點a之間的距離。
2.常用函數(shù)在z01)e2)
z0的泰勒展開式
z2n01n!z1zn2!z33!znn!z
11zzn0n2n1zzzz1
3)sinzn0(1)n(2n1)!(1)nz2n1zz33!z4z55!(1)n(2n1)!n2nz2n1z
4)coszn0(2n)!z2n1z22!4!(1)(2n)!zz
3.解析函數(shù)展開成泰勒級數(shù)的方法1)直接法:直接求出cn1n!fnz0,于是fzcnzz0。
n0n2)間接法:利用已知函數(shù)的泰勒展開式及冪級數(shù)的代數(shù)運算、復合運算和逐項求導、逐項求積等方法將函數(shù)展開。(十二)冪函數(shù)的洛朗展開1.洛朗級數(shù)的概念:
ncnzz0n,含正冪項和負冪項。
2.洛朗展開定理:設函數(shù)fz在圓環(huán)域R1zz0R2內(nèi)處處解析,c為圓環(huán)
域內(nèi)繞z0的任意一條正向簡單閉曲線,則在此在圓環(huán)域內(nèi),有
fzncznz0","p":{"h":20.977,"w":5.00fzcm(zz0)mc1(zz0)c0c1(zz0)cm(zz0)m
(十四)孤立奇點的判別方法1.可去奇點:limfzc0常數(shù);
zz02.極點:limfz
zz03.本性奇點:limfz不存在且不為。
zz04.零點與極點的關系
1)零點的概念:不恒為零的解析函數(shù)fz,如果能表示成fz(zz0)mz,其中z在z0解析,z00,m為正整數(shù),稱z0為fz的m級零點;2)零點級數(shù)判別的充要條件:
fz0是fz的m級零點fnmz00,z00(n1,2,m1)
3)零點與極點的關系:z0是fz的m級零點z0是4)重要結(jié)論:
若za分別是z與z的m級與n級零點,則za是zz的mn級零點;當mn時,za是
zz1fz的m級極點;
的mn級零點;
當mn時,za是
zzzz的nm級極點;
當mn時,za是的可去奇點;
當mn時,za是zz的l級零點,lmin(m,n)當mn時,za是zz的l級零點,其中l(wèi)m(n)(十五)留數(shù)的概念
1.留數(shù)的定義:設z0為fz的孤立奇點,fz在z0的去心鄰域0zz0內(nèi)解析,c為該域內(nèi)包含z0的任一正向簡單閉曲線,則稱積分
-11-
fzdz為2ic,記作Res[fz,z0]fz在z0的留數(shù)(或殘留)2.留數(shù)的計算方法
12ifzdz
c若z0是fz的孤立奇點,則Res[fz,z]c1,其中c1為fz在z0的
0去心鄰域內(nèi)洛朗展開式中(zz0)1的系數(shù)。
1)可去奇點處的留數(shù):若z0是fz的可去奇點,則Res[fz,z]0
02)m級極點處的留數(shù)
法則I
若z0是fz的m級極點,則Res[fz,z]01(m1)!zz0dzlimdm1m1[(zz0)fmz]
特別地,若z0是fz的一級極點,則Res[fz,z]lim(zz0)fz
0zz0注:如果極點的實際級數(shù)比m低,上述規(guī)則仍然有效。法則II設fzPzQzPzQz,Pz,Qz在z0解析,Pz00,Qz00,Qz00,
Pz0Qz0則Res[,z0]
(十六)留數(shù)基本定理
設fz在區(qū)域D內(nèi)除有限個孤立奇點z1,z2,zn外處處解析,c為D內(nèi)包
圍諸奇點的一條正向簡單閉曲線,則cfzdz2iRes[fz,zn]
n1說明:留數(shù)定理把求沿簡單閉曲線積分的整體問題轉(zhuǎn)化為求被積函數(shù)fz在c內(nèi)各孤立奇點處留數(shù)的局部問題。
友情提示:本文中關于《復變函數(shù)復習要點》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,復變函數(shù)復習要點:該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
來源:網(wǎng)絡整理 免責聲明:本文僅限學習分享,如產(chǎn)生版權(quán)問題,請聯(lián)系我們及時刪除。