Док-ть регулярность суммы, частного, произведения регулярной ф-ции и сложной ф-ции, восстановление ф-циипо известной мнимой ф-ции




Ьк1. ФКП, действ, мнимая часть, предел, непрерывность

Определение функции комплексной переменной

Рассмотрим две плоскости комплексных чисел: C = { z | z = x + iy } и W = { w | w = u + iv }. Пусть в плоскости С задана область D и задано правило, ставящее в соответствие каждой точке определённое комплексное число . В этом случае говорят, что на области D определена однозначная функция w = f (z) (или определено отображение ).

Область D называется областью определения функции, множество - множеством значений функции (или образом области D при отображении f.

Действительная и мнимая часть функции комплексной переменной. Так как

w = u + iv, z = x + iy, то зависимость w = f (z) можно записать в виде

w = u + iv = f (z) = f (x + iy) = Re f (x + iy) + i Im f (x + iy). Таким образом, задание комплекснозначной фу нкции w = f (z) комплексной переменной z равносильно заданию двух действительных функций u = u (x, y) = Re f (z), v = v (x, y) = Im f (z) двух действительных переменных х, у.

Предел ФКП.

Опр. Пусть функция w = f (z) определена в проколотой окрестности точки z 0 = x 0 + iy 0. Комплексное число w 0 = u 0 + iv 0 называется пределом функции при , если для любой -окрестности ( >0) точки w 0 найдётся такая проколотая -окрестность точки z 0, что для всех значения f (z) принадлежат .

если z 0 - собственная точка плоскости, то для любого >0 должно существовать такое >0, что из неравенства следует неравенство

. Т.о., существование предела функции комплексной переменной равносильно существованию пределов двух действительных функций u (x, y) и v (x, y) двух действительных переменных.

Непрерывность ФКП. Пусть функция w = f (z) определена в окрестности точки z 0 = x 0 + iy 0. Функция называется непрерывной в точке z 0, если:

1. существует ;

2. .

w = f (z) будет непрерывной в точке z 0 = x 0 + iy 0 тогда и только тогда, когда функции u (x, y) и v (x, y) непрерывны в точке (x 0, y 0)

Производная, необхусл, усл. Коши-Римана, аналитичность ф-ции. Формы записи производной

Опр производной. Аналитичность ФКП. Пусть w = f (z) определена, однозначна и принимает собственные значения в окрестности точки . Производной функции w = f (z) в точке z называется предел . Функция, имеющая конечную производную в точке z, называется дифференцируемой в этой точке.

Опр. Однозначная функция называется аналитической (регулярной)в точке z, если она дифференцируема в некоторой окрестности этой точки.

Однозначная функция называется аналитическойв области D, если она аналитична в каждой точке этой области.

Условия Коши-Римана

Для того, чтобы функция w = f (z) = u (x, y) + iv (x, y) была дифференцируема в точке z = x + iy, необходимо и достаточно, чтобы функции u (x, y) = Re f (z) и v (x, y) = Im f (z) были дифференцируемы в точке (х, у), и чтобы в этой точке выполнялись соотношения

.

Производная дифференцируемой функции может находиться по любой из формул , эти равенства следуют из условий Коши-Римана. При вычислении производных можно пользоваться всеми правилами действительного анализа: (в точках, где .

 

док-ть регулярность суммы, частного, произведения регулярной ф-ции и сложной ф-ции, восстановление ф-циипо известной мнимой ф-ции

Дифференцируя первое соотношение Коши-Римана по переменной х, второе соотношение по переменной у, получим , т.е. ( - оператор Лапласа), т.е. u (x, y) - гармоническая функция. Дифференцируя первое соотношение Коши-Римана по переменной у, второе соотношение по переменной х, получим , т.е. , т.е. v (x, y) - тоже гармоническая функция. Пара гармонических функций, связанных соотношениями Коши-Римана, называется сопряжёнными функциями.

 

Для любой гармонической в односвязной области D функции u (x, y) существует единственная (с точностью до постоянного слагаемого) сопряжённая с ней гармоническая функция v (x, y), т.е. такая функция, что w = f (z) = u (x, y) + iv (x, y) - аналитическая функция; и наоборот, для любой гармонической v (x, y) существует сопряжённая с ней гармоническая u (x, y).

Пусть, например, дана u (x, y), обозначим . Эти функции удовлетворяют условию , т.е. векторное поле потенциально. Функцию v (x, y) можно найти теперь из системы

.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: