幂函数w =zn(n ≥2为自然数)在z平面上处处可导,且除去原点外导数不为零,因此,在z平面上除去原点外是处处保角的.下面讨论w = zn在原点的性质.若令z = reiθ,w = ρeiφ,则由ρeiφ =rnelnθ,得由此可知,在w = zn映射下,z平面上的圆周|z| = r映射成w 平面上的圆周|w|=rn,射线arg z =θ0 映射成射线arg w =φ=nθ0,正实轴θ =0映射......
2023-10-30
对于收敛圆的圆心相同的两个复数项幂级数,它们的四则运算可以像实数项幂级数那样来进行,要根据其系数来确定.对于和、差、积所得幂级数在其公共收敛圆内显然收敛,其收敛半径不会小于所给级数的收敛半径最小的一个.如对乘积运算
若上式左端两个幂级数的收敛半径分别为R1和R2,则其积的幂级数收敛半径R >min{R1,R2}.为了说明两个幂级数经过运算后所得的幂级数的收敛半径确实可以大于R1 和R2 中较小的一个,给出下面的例子.
例4 设有幂级数的收敛半径.
解 容易验证的收敛半径都等于1.但级数的收敛半径
也就是说, 自身的收敛圆域大于 的公共圆域|z|<1,但应注意,使等式
成立的收敛圆域应仍为|z|<1,不能扩大.
代换(复合)运算.若当|η| <r时,f(η) = 又设在|z| <R内g(z)解析且满足|g(z)| <r,则当|z| <R时,f[g(z)] =这个代换运算,在把函数展开成幂级数时,特别有用.(www.chuimin.cn)
复变幂级数在收敛圆内可以逐项求导,也可以逐项积分.
定理4 设幂级数 的收敛半径为R,则
(1)它的和函数f(z),即
是收敛圆内:|z-z0|<R的解析函数.
(2)f(z)在收敛圆内的导数可由其幂级数逐项求导得到,即
(3)f(z)在收敛圆内可以逐项积分,即
有关复变函数及其应用的文章
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2023-10-30
如果是极点,指出它的级.解 令ζ = 则由于g(ζ)在ζ = 0解析且g 0,所以ζ = 0是的简单极点,因此z = ∞是f 的简单极点.......
2023-10-30
复变函数导数的定义在形式上与一元实变函数一致.定义1 设函数w = f(z)在点z0的某个邻域内有定义,且z0+△z是该邻域中的点,如果极限存在,我们称f(z)在点z0处可导(或可微),并称此极限值为f(z)在z0 点处的导数,记作若函数w = f(z)在点z0可导,导数为f′(z0),那么对于任意给定的ε >0,相应地存在δ(ε)>0,使得当0 <|△z|<δ时,有若函数w =f(z)在区域D内......
2023-10-30
函数f(z)关于闭曲线C的对数留数是指积分这里需要假定函数在C上解析.显然当C为简单正向闭曲线时,上述对数留数就是对数函数Lnf(z)的导数在C内部各个孤立奇点处留数之和.函数f(z)关于简单闭曲线C的对数留数与它在C内部的零点和极点的个数有密切的联系.即定理1 若函数f(z)在正向简单闭曲线C 上解析且没有零点,又在C的内部除有限个极点外解析,则有其中N与P分别是f(z)在C内部零点和极点的总个......
2023-10-30
定理3 设函数f(z)在实轴上无奇点,且在上半平面除有限个奇点z1,z2,··· ,zn外解析,若存在正数M和r,使当|z|≥r且Imz ≥0 时,函数f(z)解析且有则有证明 设CR为上半圆周: z = Reiθ(0 ≤θ ≤π),取充分大的R使R ≥r,并且奇点z1,z2,··· ,zn均在由CR 及实轴上从-R到R的一段所围成的半圆内,则由留数定理得只须证明当R →+∞时,上述沿CR 的积分......
2023-10-30
定理2 设f(z)在实轴上解析,在上半平面Imz >0除有限个奇点z1,z2,··· ,zn 外解析.若存在正数r,M 和α >1,使当|z| ≥r 且Imz ≥0 时f(z)解析且满足|f(z)|≤M/|z|α,则积分I2 =存在且有证明设CR为上半圆周z = Reiθ(0 ≤θ ≤π),取充分大的R 使R ≥r并且奇点z1,z2,··· ,zn均在由CR及实轴上从-R 到R 的一段所围成的闭路......
2023-10-30
定义3 设α是任意一个复数,定义幂函数为w =zα =eαLnz(z 0).在α为正实数时,对z =0的情况进行规定:zα =0.幂函数是指数函数与对数函数的复合函数,根据对数函数的定义,有w =zα =eαLnz =eα(ln z+2kπi) =eα ln z·e2αkπi,(k为整数)由于Lnz = ln z+2kπi是多值的,所以w = zα也是多值的,且所取的不同数值的个数等于e2αkπi......
2023-10-30
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