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
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映射成正实轴φ=0,角形域0 <θ <θ0映射成角形域0 <φ <nθ0(图6.15).
由幂函数w = zn所构成的映射的特点是: 把以原点为顶点的角形域映射成以原点为顶点的角形域,但张角变成了原来的n倍.因此,如果要把角形域映射成角形域,一般利用幂函数.
例1 求把角形域0 <arg z <映射成单位圆|w|<1的一个映射.
解 由于ξ = z4将所给角形域0 <arg z < (图6.16(a))映射成上半平面Imξ >0(图6.16(b)).又由于分式线性映射w =
将上半平面映射成单位圆|w|<1(图6.16(c)),因此所求的映射为
例2 求一函数,它把半月形域:|z| <2,Imz >1保角地映射成上半平面.(www.chuimin.cn)
解 设|z|=2和Imz =1的交点分别为z1,z2,解方程组
得 且可知在点z1 处|z|=2与Imz =1得交角
先将圆弧和直线段映射成从原点出发的两条射线,目的是将半月形域映射成角形域,则z1,z2分别映射成w1 =0和w1 =∞,作分式线性映射
若取k = -1,可将半月形域保角地映射成角形域0 <arg w1 <(可用线段i <y <2i在角形域内确定k的值).
再通过幂函数w =将角形域0 <arg w1 <
映射成上半平面(图6.17).因此将上述两个函数复合起来,便得所求的映射
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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
解析函数是指在某个区域内可导的函数,它在理论和实际问题中应用广泛,具体定义如下:定义2 若函数f(z)在点z0的某个邻域内(包含点z0)处处可导,我们称f(z)在点z0处解析,也称它在z0全纯或正则,并称z0 是f(z) 的解析点,若函数f(z)在点z0处不解析,则称点z0 是f(z)的奇点; 若函数f(z)在区域D内的每一点都解析,则称函数f(z)在区域D内解析,或称f(z)是区域D内的解析函数......
2023-10-30
复变函数的定义在形式上与一元实函数一样,只是将自变量和因变量都推广到了复数域.定义1 设D为复平面上的非空集合[1],若有一个确定的法则存在,按照这一法则,对于D 内的每一个复数z =x+iy,都有确定的复数w =u+iv 与之对应,我们称复变数w是z的复变函数,记为w =f(z).其中z称为自变量,w为因变量,集合D称为w = f(z)的定义域,与D 中所有复数z对应的w值的集合G 称为w =f......
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
对于一元实函数来说,若f(x)在点x0的某邻域内有任意阶的导数,并且在该邻域内恒有余项则f(x)在点x0的该邻域内的泰勒(Taylor)级数展开式为复变函数中,函数f(x)在点z0的某邻域内有任意阶导数等价于它在该邻域内解析,对于解析函数有下面的展开定理.定理1(泰勒级数展开定理) 若函数f(z) 在圆形区域D:|z-z0| <R内解析,则它在D内可展开为幂级数其中 若C为D内绕z0 的正向简单闭......
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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