《復變函數(shù)》總結
復變小結
1.幅角(不贊成死記,學會分析)
yarctg,x0x,x0,y0argz2yarctg,x0,y0x,x0,y0yargtg.2x2-∏b.對于P12例題1.11可理解為高中所學的平面上三點(A,B,C)共線所滿足的公式:(向量)OC=tOA+(1-t)OB=OB+tBA
c.對于P15例題1.14中可直接轉換成X和Y的表達式后判斷正負號來確定其圖像。
d.判斷函數(shù)f(z)在區(qū)域D內是否連續(xù)可借助課本P17定義1.84.解析函數(shù),指數(shù),對數(shù),冪、三角雙曲函數(shù)的定義及表達式,能熟練計算,能熟練解初等函數(shù)方程
a.在某個區(qū)域內可導與解析是等價的。但在某一點解析一定可導,可導不一定解析。
b.柯西黎曼條件,自己牢記:(注意那個加負那個不加)c.指數(shù)函數(shù):復數(shù)轉換成三角的定義。d.只需記住:Lnz=ln[z]+i(argz+2k)
e.冪函數(shù):底數(shù)為e時直接運算(一般轉換成三角形式)當?shù)讛?shù)不為e時,w=za=eaLnz(冪指數(shù)為Ln而非ln)
ieeii,,e能夠區(qū)分:,i的計算。
f.三角函數(shù)和雙曲函數(shù):
eizeizeizeizcos只需記。簔,sinz.
22i
其他可自己試著去推導一下。
eyeycosiychy2(2.15)及eyeysiniyishy2i
反三角中前三個最好自己記住,特別ArctgziLn1iz
21iz因為下一章求積分會用到5.復變函數(shù)的積分
(arctanz),1z21(如第三章的習題9)a.注:只有當函數(shù)解析即滿足柯西-黎曼公式時求積分才與路徑無關只與出沒位置有關。(勿亂用)例如:zdz與路徑無關。而zdz與路徑有關。
ccb.柯西-古薩基本定理:當函數(shù)f(z)在以簡單閉曲線C為邊界的有界區(qū)域D內解析且在閉區(qū)域上連續(xù)時:
重要公式
f(z)dz0C2πi,n0,dzn10,n0.(zz)|z0z|r0c.柯西積分公式和高階導數(shù)公式及其應用于計算積分:1f(z)
dz.(3.17)2πizzf(z0)0C0f(n)(z)n!f(z)dz(3.20)d.調和函數(shù):
22n12πi(zz)0Cn1,2,。xy
一般與柯西-黎曼公式一起用:熟知課本P52中的例3.11中三種解法即可。6.級數(shù)
(x,y)調和:2a.熟知課本P59定理4.2及其推導(其中1最重要)性質。b.阿貝爾定理:判斷收斂和發(fā)散區(qū)間。
c.冪級數(shù)的收斂半徑:利用比值法和根值法。(方法同于高數(shù)級數(shù))
d.泰勒級數(shù):n0
f(z)cn(zz0)n1(n)成立,其中cnf(z0),n0,1,2,.
n!五個重要初等函數(shù)展開式:
2nez1zzz.8).(42!n!
2n1z3z5znsinzz(1)3!5!(2n1)!(4.10)
z2z4z2nn(cosz12!4!1)(2n)!
(4.11)
其余可由式:
11zz2(1)nzn,|z|1.1z直接推導。(注意各展開式的[z]取值范圍)
e.洛朗展開式:與泰勒展開式的主要區(qū)別在于其包含Z的負次數(shù)方冪。泰勒展開式是洛朗展開式的特殊形式。(即當洛朗展開式中奇點為可去奇點時展開式為泰勒形式)f.零點,奇點,極點
零點:即使得函數(shù)f(z)=0的點。奇點:即使得函數(shù)f(z)無意義的點。(P82定理4.18的三條關于孤立奇點的等價式實為可去奇點的特征)奇點又分為:可去奇點,本性奇點,一般奇點?扇テ纥c:即洛朗展開式中不存在Z的負次數(shù)方冪。本性奇點:即展開式中存在Z的負無窮次方冪。一般奇點:即展開式中存在Z的有限次負次數(shù)方冪。極點:即為奇點中除去可去奇點后的所有奇點。極點一定是奇點,但奇點不一定是奇點。
(奇點容易判斷,極點可借助P83定理4.19判斷同時可以學會判斷是幾階極點,對于第五章中求留數(shù)有用)P84定理4.22:極點和零點的關系。7.留數(shù)
a.留數(shù)定理:Res[f(z),z0]12if(z)dzC(5.3)利用課本P93-94三種情形及第五章中判斷極點的階數(shù)求留數(shù)(沒什么特殊方法,希望大家通過多練來掌握)
f(z),b.利用留數(shù)定理求積分:z)dz2πiRes[zk].(5.7)f(Ck1n有些情況下利用留數(shù)和定理:
Res[f(z),]Res[f(z),zk]k1n12πiCf(z)dz12πiCf(z)dz0.更便于求解
11特殊轉換:Res[f(z),]Resfzz2,0c.用留數(shù)計算實積分:
2π
0R(cos,sin)d形如:的積分,一般令z=ei
使用條件:R(x,y)變量x,y的有理函數(shù),并且在單位圓上分母不為零。
形如R(x)dx的積分
使用條件:函數(shù)R(x)是x的有理函數(shù),而分母的次數(shù)至少比分子的次數(shù)高二次,并且R(x)在實軸上沒有孤立奇點時,積分是存在的.
形如:
eixf(x)dx的積分
使用條件:其中f(z)在Imz≥0內除可能有有限各孤立奇點外處處解析,并且當z在Imz≥0上時P104引理5.3中(5.15)式成立。(具體理解大家可參考課本中的例題)老師所給劃題目:P22-例、P26-例、P33-3
P26-例、P33-1P55-7(1、2)、相關例子P46-例、P47例、P55-8P88-11(1-6)P79-80例、P89-16(2、5)P90-18(1、2、3)P113-5、相關例子P97例、P113-6(1-5)P114-8、相關例子
以上基本上是理論的東西。有些東西僅為個人理解,如有問題可提出來。例題大家可參考吳林峰發(fā)到群郵箱內的試卷。里面全部附有答案(如果找不到的可找我要)。復變看書是作用不是很大,大家還是多做做題練習一下,效果會更好。
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復變小結
1.幅角(不贊成死記,學會分析)
yarctg,x0x,x0,y0argz2yarctg,x0,y0x,x0,y0yargtg.2x2-∏b.對于P12例題1.11可理解為高中所學的平面上三點(A,B,C)共線所滿足的公式:(向量)OC=tOA+(1-t)OB=OB+tBA
c.對于P15例題1.14中可直接轉換成X和Y的表達式后判斷正負號來確定其圖像。
d.判斷函數(shù)f(z)在區(qū)域D內是否連續(xù)可借助課本P17定義1.84.解析函數(shù),指數(shù),對數(shù),冪、三角雙曲函數(shù)的定義及表達式,能熟練計算,能熟練解初等函數(shù)方程
a.在某個區(qū)域內可導與解析是等價的。但在某一點解析一定可導,可導不一定解析。
b.柯西黎曼條件,自己牢記:(注意那個加負那個不加)c.指數(shù)函數(shù):復數(shù)轉換成三角的定義。d.只需記住:Lnz=ln[z]+i(argz+2k)
e.冪函數(shù):底數(shù)為e時直接運算(一般轉換成三角形式)當?shù)讛?shù)不為e時,w=za=eaLnz(冪指數(shù)為Ln而非ln)
ieeii,,e能夠區(qū)分:,i的計算。
f.三角函數(shù)和雙曲函數(shù):
eizeizeizeizcos只需記。簔,sinz.
22i
其他可自己試著去推導一下。
eyeycosiychy2(2.15)及eyeysiniyishy2i
反三角中前三個最好自己記住,特別ArctgziLn1iz
21iz因為下一章求積分會用到5.復變函數(shù)的積分
(arctanz),1z21(如第三章的習題9)a.注:只有當函數(shù)解析即滿足柯西-黎曼公式時求積分才與路徑無關只與出沒位置有關。(勿亂用)例如:zdz與路徑無關。而zdz與路徑有關。
ccb.柯西-古薩基本定理:當函數(shù)f(z)在以簡單閉曲線C為邊界的有界區(qū)域D內解析且在閉區(qū)域上連續(xù)時:
重要公式
f(z)dz0C2πi,n0,dzn1
(zz0)0,n0.|zz0|rc.柯西積分公式和高階導數(shù)公式及其應用于計算積分:
1f(z)
dz.(3.17)2πizzf(z0)0C0!f(f(n)(z)nz)dz(3.20)
d.調和函數(shù):
22n12πi(zz)0Cn1,2,。xy
一般與柯西-黎曼公式一起用:熟知課本P52中的例3.11中三種解法即可。6.級數(shù)
(x,y)調和:2a.熟知課本P59定理4.2及其推導(其中1最重要)性質。b.阿貝爾定理:判斷收斂和發(fā)散區(qū)間。
c.冪級數(shù)的收斂半徑:利用比值法和根值法。(方法同于高數(shù)級數(shù))
d.泰勒級數(shù):n0
f(z)cn(zz0)n1(n)成立,其中cnf(z0),n0,1,2,.
n!五個重要初等函數(shù)展開式:
2znez1zz.(4.8)2!n!
2n1z3z5znsinzz(1)3!5!(2n1)!(4.10)
z2z4z2nn(cosz12!4!1)(2n)!
(4.11)
其余可由式:
11zz2(1)nzn,|z|1.1z直接推導。(注意各展開式的[z]取值范圍)
e.洛朗展開式:與泰勒展開式的主要區(qū)別在于其包含Z的負次數(shù)方冪。泰勒展開式是洛朗展開式的特殊形式。(即當洛朗展開式中奇點為可去奇點時展開式為泰勒形式)f.零點,奇點,極點
零點:即使得函數(shù)f(z)=0的點。奇點:即使得函數(shù)f(z)無意義的點。(P82定理4.18的三條關于孤立奇點的等價式實為可去奇點的特征)奇點又分為:可去奇點,本性奇點,一般奇點。可去奇點:即洛朗展開式中不存在Z的負次數(shù)方冪。本性奇點:即展開式中存在Z的負無窮次方冪。一般奇點:即展開式中存在Z的有限次負次數(shù)方冪。極點:即為奇點中除去可去奇點后的所有奇點。極點一定是奇點,但奇點不一定是奇點。
(奇點容易判斷,極點可借助P83定理4.19判斷同時可以學會判斷是幾階極點,對于第五章中求留數(shù)有用)P84定理4.22:極點和零點的關系。7.留數(shù)
a.留數(shù)定理:Res[f(z),z0]12if(z)dzC(5.3)利用課本P93-94三種情形及第五章中判斷極點的階數(shù)求留數(shù)(沒什么特殊方法,希望大家通過多練來掌握)
f(z),b.利用留數(shù)定理求積分:z)dz2πiRes[zk].(5.7)f(Ck1n有些情況下利用留數(shù)和定理:
Res[f(z),]Res[f(z),zk]k1n12πiCf(z)dz12πiCf(z)dz0.更便于求解
11特殊轉換:Res[f(z),]Resfzz2,0c.用留數(shù)計算實積分:
2π
0R(cos,sin)d形如:的積分,一般令z=ei
使用條件:R(x,y)變量x,y的有理函數(shù),并且在單位圓上分母不為零。
形如R(x)dx的積分
使用條件:函數(shù)R(x)是x的有理函數(shù),而分母的次數(shù)至少比分子的次數(shù)高二次,并且R(x)在實軸上沒有孤立奇點時,積分是存在的.
形如:
eixf(x)dx的積分
使用條件:其中f(z)在Imz≥0內除可能有有限各孤立奇點外處處解析,并且當z在Imz≥0上時P104引理5.3中(5.15)式成立。(具體理解大家可參考課本中的例題)老師所給劃題目:P22-例、P26-例、P33-3
P26-例、P33-1P55-7(1、2)、相關例子P46-例、P47例、P55-8P88-11(1-6)P79-80例、P89-16(2、5)P90-18(1、2、3)P113-5、相關例子P97例、P113-6(1-5)P114-8、相關例子
以上基本上是理論的東西。有些東西僅為個人理解,如有問題可提出來。例題大家可參考吳林峰發(fā)到群郵箱內的試卷。里面全部附有答案(如果找不到的可找我要)。復變看書是作用不是很大,大家還是多做做題練習一下,效果會更好。
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