第一章 复数与复变函数

    xiaoxiao2023-11-17  144

    第一章 复数与复变函数

    ㈠复数表示:

    ①背景:实数领域中,乘幂运算是不完备的,因为负数导致了乘幂失效。②定义:将形如z=x+iy的数称为复数,i为虚数单位。 * 规定: * 实部与虚部:实数x与y分别称为z的实部与虚部。记为 * 特别有:当y=0,则为实数x;当x=0,则为纯虚数iy * 复数相等:复数z1与z2的实部与虚部均相等,则相等。但复数不能比较大小!

    ③复数的形式:表示记为备注代数式注意复数相等的条件三角式r为复数的模|z|,幅角Argz,主值角argz0的模为0,幅角不确定指数式实数是复数的真子集,复数扩充了数域复数可以理解为平面上的点或者矢量,这个平面就是复平面。因为点是无序的所以不能比较大小虚数单位的增量iΔy代数式转化为三角时,可以判断原来(x,y)在第几象限来确定θ在[-π,π]的哪个区间④共轭复数:⑴定义:实数相同,虚部相反的复数⑵性质:注意复数模的定义是与共轭联系在了一起,而不是乘法。因为要保证模大于0。㈡复数运算: ①加减:

    *

    几何意义:

    ②乘法:三角与指数下更方便计算

    *

    几何意义:逆时针旋转,模放大缩小

    ③除法:除法可以看成是实数化分母的过程

    *

    几何意义:顺时针旋转,模放大缩小

    ④乘幂:

    *

    若n为正整数: * 若n为负整数:定义则

    ⑤方根:,由于幅角的不确定性会有n个根出现

    *

    几何意义:,以模的方根为半径的圆的内接n边形

    ㈢无穷远点与复球面 ①无穷远点:这是复数中的一个点而不仅仅是微积分的符号。加上了它的复数平面称为扩充复平面或全平面。 ②复球面:

    ㈣平面点集:描述平面中点的集合论 ①邻域:平面上以z0为中心,半径δ的圆表示为,称为z0的领域,记为

    *

    去心邻域

    ②内点:若z0的邻域内均为区域G的点,称z0为内点

    *

    开集:全为内点,不含边界即可 * 闭集:平面内不含G的内点的区域,或者说是G的补集

    ③边界点:若点z0既有G的点又有G的补集的点,称z0为边界点

    *

    边界线:所有边界点的集合

    ④区域:

    *

    条件:1.全为内点;2,连通 * 注意:区域不是闭区域,闭区域含有边界!

    ㈣曲线:将z和复常数看作点容易勾勒出曲线 ①简单:自身不重合 ②闭:围成区域

    ㈤复变函数 ①复函数定义:设有一复数几何G,若存在确定法则,对于G中每一个复数z,按照此法则,确定一个或多个复数w与其对应,则称w为z的函数。

    *

    柯西看法(z): * 黎曼看法(u,v): * 注:如何将含xy的式子或函数化成z的式子?——和

    ②映射:就像微积分的图像一样便于理解,只不过现在是平面对平面的投影

    ③极限:,记为

    *

    类比二元函数的极限,这里极限值不会以z—>z0的方式改变

    ④连续:,只需要考察uv在该点连续性即可 只考察u,v连续即可,换句话说,只用单单考察u的三位一体

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