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複變函式引論

文章目錄

1.1 複數與複變函式

重要公式

尤拉公式 e j

θ = c o s θ + j s i
n θ e^{j \theta }=cos \theta+jsin \theta
棣摩佛公式 ( c o
s θ + j s i n θ ) n = [ c o s ( n θ ) + j s i n ( n θ ) ] {(cos \theta+jsin \theta)}^n=[cos(n \theta)+jsin(n \theta)]

冪級數斂散性判別

  1. 達朗貝爾判別法:
    設冪級數為 n = 0 c n ( z z 0 ) n \sum\limits_{n=0}^{\infty}c_n(z-z_0)^n , 則收斂半徑為 lim n c n c n + 1 \lim\limits_{n\to \infty}|\frac{c_n}{c_{n+1}}|
  2. 柯西判定法
    設冪級數為 n = 0 = c n ( z z 0 ) n \sum\limits_{n=0}^{\infty}=c_n{(z-z_0)}^n , 則收斂半價為 [ lim n [\lim\limits_{n\to\infty} [ c n n ] 1 [\sqrt[n]{|c_n|}]^{-1}

1.2初等複變函式和反函式

指數函式

與實變數指數函式相類似

三角函式

cos z = 1 2 ( e j z + e j z ) \frac{1}{2}(e^{jz}+e^{-jz})
sin z = 1 2 j ( e j z e j z ) \frac{1}{2j}(e^{jz}-e^{-jz})

cosh z = 1 2 ( e z + e z ) \frac{1}{2}(e^{z}+e^{-z})
sinh z = 1 2 ( e z e z ) \frac{1}{2}(e^{z}-e^{-z})

對數函式

  • z = L n ω = x + j y = l n ω + j A r g ω z = Ln\omega=x+jy=ln|\omega|+j Arg\omega
  • L n z = l n Z + j a r g z Lnz=ln|Z|+ jargz

冪函式

z a = e a L n z z^a=e^{aLnz}
P . V . z a = e a l n z P.V.z^a=e^{alnz}

1.3複變函式的導數與解析函式

複變函式導數定義

f ( z 0 ) = d f d z z = z 0 = lim Δ z 0 f ( z 0 + Δ z ) f ( z 0 ) Δ z f^{'}(z_0)=\frac{df}{dz}|_{z=z_0}=\lim\limits_{\Delta z\to0}\frac{f(z_0+\Delta z)-f(z_0)}{\Delta z}

柯西-黎曼方程

u x = v y \frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}