柯西积分公式的基本内容

柯西积分公式的基本内容
柯西积分公式的基本内容

()()c f d i z ξξξ-?

内解析,在区域D 的边界()c f d i z ξξξ-?

柯西积分公式对于无界区域也成立:如果无界区域是有限条简单闭曲线C ,函数在内除了点外连续,同时当z 趋于∞时存在()c f d i z ξξξ--? 柯西积分公式说明:如果一个函数在简单闭合曲线内部的值完全可由C 上的值而定。

1()()n c f d i z ξξξ+-? 的导数仍为解析函数, 1()()n c f d i z ξξξ+-?

由定理可知,由函数在区域且也推出其各阶导数在D 内存在且连续。这便是解析函数所具有的极好的性质,我们有()0c f z dz =?

内解析。他刻画了解析函数的又一种定义。函数()f z 在以C 为边界的有界区域()()c f d i z ξξξ-? z 对于复变函数的研究颇具意义

复变函数与积分变换重点公式归纳

复变函数与积分变换复习提纲 第一章 复变函数 一、复变数和复变函数 ()()()y x iv y x u z f w ,,+== 二、复变函数的极限与连续 极限 A z f z z =→)(lim 0 连续 )()(lim 00 z f z f z z =→ 第二章 解析函数 一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。 二、柯西——黎曼方程 掌握利用C-R 方程?????-==x y y x v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。 掌握复变函数的导数: y x y x y y x x v iv iu u v iu y f i iv u x f z f +==-=+-=??=+=??= ΛΛ1)(' 三、初等函数 重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。 1、幂函数与根式函数 θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数 n k z i n n e r z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数 2、指数函数:)sin (cos y i y e e w x z +== 性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,z z e e =)'((3)以i π2为周期 3、对数函数 ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……) 性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:k k z z 1 )'(ln = 。 4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= i e e z iz iz 2sin --= 性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界 5、反三角函数(了解) 反正弦函数 )1(1 sin 2z iz Ln i z Arc w -+= =

复变函数积分方法总结

复变函数积分方法总结
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复变函数积分方法总结
数学本就灵活多变,各类函数的排列组合会衍生多式多样的函数新
形势,同时也具有本来原函数的性质,也会有多类型的可积函数类型,
也就会有相应的积分函数求解方法。就复变函数:
z=x+iy i2=-1 ,x,y 分别称为 z 的实部和虚部,记作
x=Re(z),y=Im(z)。 arg z=θ? θ?称为主值 -π<θ?≤π ,
Arg=argz+2kπ 。利用直角坐标和极坐标的关系式 x=rcosθ ,
y=rsinθ,故 z= rcosθ+i rsinθ;利用欧拉公式 eiθ=cosθ+isinθ。
z=reiθ。
1.定义法求积分:
定义:设函数 w=f(z)定义在区域 D 内,C 为区域 D 内起点为 A 终点
为 B 的一条光滑的有向曲线,把曲线 C 任意分成 n 个弧段,设分点为
A=z0 ,z1,…,zk-1,zk,…,zn=B,在每个弧段 zk-1 zk(k=1,2…n)上任
取一点?k 并作和式 Sn=
(zk-zk-1)=
?zk 记?zk= zk-
zk-1,弧段 zk-1 zk 的长度 =
{?Sk}(k=1,2…,n),当
0 时,
不论对 c 的分发即?k 的取法如何,Sn 有唯一的极限,则称该极限值为
函数 f(z)沿曲线 C 的积分为:
=
?zk
设 C 负方向(即 B 到 A 的积分记作)
.当 C 为闭曲线时,f(z)
的积分记作
(C 圆周正方向为逆时针方向)
例题:计算积分
,其中 C 表示 a 到 b 的任一曲

复变函数的积分(答案)

复变函数练习题 第三章 复变函数的积分 系 专业 班 姓名 学号 §1 复变函数积分的概念 §4 原函数与不定积分 一.选择题 1.设C 为从原点沿2 y x =至1i +的弧段,则2()C x iy dz +=? [ ] (A ) 1566i - (B )1566i -+ (C )1566i -- (D )15 66 i + 2. 设C 是(1)z i t =+,t 从1到2的线段,则arg C zdz =? [ ] (A ) 4 π (B )4i π (C )(1)4i π+ (D )1i + 3.设C 是从0到12 i π+的直线段,则z C ze dz =? [ ] (A )12e π- (B )12e π-- (C )12ei π+ (D )12 ei π - 4.设()f z 在复平面处处解析且 ()2i i f z dz i ππ π-=?,则积分()i i f z dz ππ--=? [ ] (A )2i π (B )2i π- (C )0 (D )不能确定 二.填空题 1. 设C 为沿原点0z =到点1z i =+的直线段,则 2C zdz =? 2 。 2. 设C 为正向圆周|4|1z -=,则2232 (4)?C z z dz z -+=-?10.i π 三.解答题 1.计算下列积分。 (1) 323262121 ()02 i z i i z i i i e dz e e e ππ ππππ---==-=?

2 2222sin 1cos2sin 222 4sin 2.244i i i i i i zdz z z z dz i e e e e i i i i ππππππππππππππ------??==- ?????--=-=-=+ ?? ? ?? (3) 1 1 0sin (sin cos )sin1cos1. z zdz z z z =-=-? (4) 20 222 cos sin 1sin sin().2 22 i i z z dz z i ππππ= =?=-? 2.计算积分||C z dz z ??的值,其中C 为正向圆周: (1) 220 0||2 2,022224. 2 i i i z C z e e ie d id i θθ ππθθπ θθπ-==≤≤?==? ?积分曲线的方程为 则原积分I=

在实际应用中柯西积分公式的用途正文

柯西积分公式的应用 姓名:武小娜 班级:2014级数学教育 学号:201430626 摘要:阐述了柯西积分公式在解析函数理论中的重要地位,叙述了各种不同表示形式的柯西积分公式和高阶导数公式,并举例说明了这些公式在积分计算中的应用. 关键词:解析函数;复积分;柯西积分公式. 1 前言 的相关资料,力求把课本上的知识运用到实践中去. 2 预备知识 2.1 柯西积分定理 设函数)(z f 在z 平面上的单连通区域D 内解析,C 为D 内任一条周线,则0)(=?c dz z f . 2.2 推广的柯西积分定理

设C 是一条周线,D 为C 之内部,函数)(z f 在闭域C D D +=上解析,则 0)(=?c dz z f . 2.3 复周线柯西积分定理 设D 是有复周线---++++=n C C C Λ210C C 所围成的有界1+n 连通区域,函数 )z (f 在D 内解析,在C D D +=上连续,则0)(=?c dz z f . 2.4 柯西积分公式 3.2 高阶导数公式 设区域D 的边界是周线(或复周线)C ,函数)(z f 在D 内解析,在C D D +=上连续,则函数)(z f 在区域D 内有各阶导数,并且有 这是一个用解析函数)(z f 的边界值表示其各阶导函数内部值的积分公式. 现行教材中,仅应用数学归纳法证明了它的特殊形式——高阶导数公式,而数学归纳法比较繁琐.下面首先给出引理,然后利用该结论导出高阶导数公式一

种简单的证明. 引理 设Γ是一条可求长的曲线,)(z f 是Γ上的连续函数,对于每个自然数m 及复平面C 上的每个点Γ?z ,定义函数 那么每个)(z F m 在区域Γ-=C D 上解析,且 证明:首先证明)(z F m 是区域G 上的连续函数,即要证明,对于G 内的任意点a ,不论0>ε多么小,总存在0>δ,只要δ<-a z (z 在G 内的点),就有 2 ,2r r z r r a >≥->≥-ζζ.于是有(2)得 l r Mm a z a F z F m m m 1)2()()(+-<-, 其中l 为曲线Γ的长. 令 l Mm r a z l r Mm a z m m m 1112)2(+++<-?<-εε.

复变函数与积分变换公式

复变函数与积分变换公 式 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

复变函数复习提纲 (一)复数的概念 1.复数的概念:z x iy =+,,x y 是实数, ()()Re ,Im x z y z ==.21i =-. 注:两个复数不能比较大小. 2.复数的表示 1 )模:z = 2)幅角:在0z ≠时,矢量与x 轴正向的夹角,记为()Arg z (多值函数);主值 ()arg z 是位于(,]ππ- 中的幅角。 3)()arg z 与arctan y x 之间的关系如下: 当0,x > arg arctan y z x =; 当0,arg arctan 0,0,arg arctan y y z x x y y z x ππ? ≥=+??

复变函数的积分及其计算方法

复变函数的积分及其计算方法 石睿 (北京林业大学工学院自动化10-1班,学号:101044118) 摘要:复变函数的积分是研究解析函数的一个重要工具,解析函数的很多重要性质都是通过复积分证明的。本文主要介绍柯西定理和柯西积分公式。 关键词:柯西定理;柯西积分公式 引言:首先介绍复积分的概念、性质和计算法,然后介绍解析函数积分的柯西积分定理及其推广——复合闭路定理. 在此基础上,建立柯西积分公式,然后利用这一重要公式证明解析函数的导数仍然是解析函数这一重要结论. 复积分的概念: 设C 是平面上一条光滑的简单曲线,其起点为A ,终点为B 。函数f(z)在C 上有定义。把曲线C 任意分成n 个小弧段。设分点为A=z 0,z 1,…,z n-1,z n =B,其中z k =x k +iyl k (k=0,1,2,…,n),在每个弧段 zk-1zk 上任取一点ζ k =ξ k +i η k ,做合式k n k k n k k k k n Δz )f(ζ)z (z )f(ζ S ∑∑==-?=-?= 1 1 1,其中 k k k k k y i x z z z ?+?=-=?-1 。 记 当λ→0时,如果和式的极限存在,且此极限值不依赖与ζk 的选择,也不依赖对 C 的分法,那么就称此极限值为f(z)沿曲线C 自A 到B 的复积分,记作 复积分的计算方法: 复积分可以通过两个二元实变函数的线积分来计算 设 ???==,)(,)(:t y y t x x C .βα≤≤t 则???'+'+'-'=β α β α t t y t y t x u t x t y t x v i t t y t y t x v t x t y t x u z z f C d )}()](),([)()](),([{d )}()](),([)()](),([{d )( ?'+'+= β αt t y i t x t y t x iv t y t x u d )}()()]}{(),([)](),([{ |,|max 1k n k z ?=≤≤λ.)(lim d )(1 0k n k k C z f z z f ??=∑ ? =→ζλ

复变函数与积分变换重点公式归纳

复变函数与积分变换 第一章 复变函数 一、复变数和复变函数 ()()()y x iv y x u z f w ,,+== 二、复变函数的极限与连续 极限 A z f z z =→)(lim 0 连续 )()(lim 00 z f z f z z =→ 第二章 解析函数 一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。 二、柯西——黎曼方程 掌握利用C-R 方程?????-==x y y x v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。 掌握复变函数的导数: y x y x y y x x v iv iu u v iu y f i iv u x f z f +==-=+-=??=+=??= 1)(' 三、初等函数 重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。 1、幂函数与根式函数 θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数 n k z i n n e r z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数 2、指数函数:)sin (cos y i y e e w x z +== 性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,z z e e =)'((3)以i π2为周期 3、对数函数 ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……) 性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:k k z z 1 )'(ln = 。 4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= i e e z iz iz 2sin --= 性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界 5、反三角函数(了解) 反正弦函数 )1(1 sin 2z iz Ln i z Arc w -+== 反余弦函数 )1(1 cos 2-+= =z z Ln i z Arc w

柯西积分定理与柯西积分公式的由来及其应用

( 2012 届) 本科毕业论文(设计) 题目:柯西积分定理与柯西积分公式的由来及其应用 学院:教师教育学院 专业:数学与应用数学(师范) 班级:数学082 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期: 教务处制

诚信声明 我声明,所呈交的论文(设计)是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文(设计)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得______或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。我承诺,论文(设计)中的所有内容均真实、可信。 论文(设计)作者签名:签名日期:年月日

授权声明 学校有权保留送交论文(设计)的原件,允许论文(设计)被查阅和借阅,学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容,可以影印、缩印或其他复制手段保存论文(设计),学校必须严格按照授权对论文(设计)进行处理,不得超越授权对论文(设计)进行任意处置。 论文(设计)作者签名:签名日期:年月日

柯西积分定理与柯西积分公式的由来及其应用 王莉莉 (嘉兴学院数学与信息工程学院) 摘要:复变函数是综合性大学或师院类院校理工专业的必修课,是实变函数微积分的推广和发展.其中柯西积分定理和柯西积分公式是复变函数理论的基础,是研究复变函数理论的关键.它的核心内容是柯西积分定理,即解析函数沿围线的积分值为零.本文研究了柯西积分定理和柯西积分公式的相关概念、证明、推广及在代数基本定理证明、实积分计算中的应用,论述了柯西积分定理与复变函数的积分有着密切的联系,利用柯西积分定理很容易导出著名的柯西积分公式,还对留数定理作了简要介绍,利用留数定理可以分别得到复变函数中的柯西积分定理、柯西积分公式和高阶导数公式. 关键词:复变函数;柯西积分定理;柯西积分公式;留数定理

复变函数积分方法总结

复变函数积分方法总结 经营教育 乐享 [选取日期] 复变函数积分方法总结 数学本就灵活多变,各类函数的排列组合会衍生多式多样的函数新形势,同时也具有本来原函数的性质,也会有多类型的可积函数类型,也就会有相应的积分函数求解方法。就复变函数: z=x+iy i2=-1 ,x,y分别称为z的实部和虚部,记作x=Re(z),y=Im(z)。arg z=θ? θ?称为主值-π<θ?≤π,Arg=argz+2kπ。利用直角坐标和极坐标的关系式x=rcosθ,y=rsinθ,故z= rcosθ+i rsinθ;利用欧拉公式 e iθ=cosθ+isinθ。z=re iθ。 1.定义法求积分: 定义:设函数w=f(z)定义在区域D内,C为区域D内起点为A终点为B 的一条光滑的有向曲线,把曲线C任意分成n个弧段,设分点为A=z0,z1,…,

z k-1,z k,…,z n=B,在每个弧段z k-1 z k(k=1,2…n)上任取一点?k并作和式S n=?(z k-z k-1)=??z k记?z k= z k- z k-1,弧段z k-1 z k的长度 ={?S k}(k=1,2…,n),当0时,不论对c的分发即?k的取法如何,S n 有唯一的极限,则称该极限值为函数f(z)沿曲线C的积分为: =??z k 设C负方向(即B到A的积分记作).当C为闭曲线时,f(z)的积分记作(C圆周正方向为逆时针方向) 例题:计算积分,其中C表示a到b的任一曲线。(1)解:当C为闭合曲线时,=0. ∵f(z)=1 S n=?(z k-z k-1)=b-a ∴=b-a,即=b-a. (2)当C为闭曲线时,=0. f(z)=2z;沿C连续,则积分存在,设?k=z k-1,则 ∑1= ()(z k-z k-1) 有可设?k=z k,则 ∑2= ()(z k-z k-1) 因为S n的极限存在,且应与∑1及∑2极限相等。所以 S n= (∑1+∑2)==b2-a2 ∴=b2-a2 1.2 定义衍生1:参数法: f(z)=u(x,y)+iv(x,y), z=x+iy带入得:

关于复变函数积分求解总结

关于求积分的各种方法的总结 摘要:函数的积分问题是复变函数轮的主要内容,也是其基础部分,因此有必要总结归纳求积分的各种方法.其主要方法有:利用柯西积分定理,柯西积分公式和用留数定理求积分等方法.现将这些方法逐一介绍. 关键词:积分,解析,函数,曲线 1.利用定义求积分 例1、计算积分()dz ix y x c ?+-2,积分路径C 是连接由0到i +1的直线段. 解:()10≤≤=x x y 为从点0到点i +1的直线方程,于是 ()dz ix y x c ?+-2 ()()iy x d ix y x i ++-= ?+10 2 ()()ix x d ix x x ++-= ?1 2 ()dx x i i ?+=1 21 3 1i -- =. 2.利用柯西积分定理求积分 柯西积分定理:设()z f 在单连通区域 D 内解析,C 为D 内任一条周线,则 ()0=?dz z f c . 柯西积分定理的等价形式:设C 是一条周线, D 为C 之内部,()z f 在闭域 C D D +=上解析,则()0=?dz z f c . 例2、求dz i z z c ? +cos ,其中C 为圆周13=+i z , 解:圆周C 为()13=--z z ,被积函数的奇点为i -,在C 的外部, 于是, i z z +cos 在以C 为边界的闭圆13≤+i z 上解析, 故由柯西积分定理的等价形式得dz i z z c ? +cos 0=. 如果D 为多连通区域,有如下定理: 设D 是由复周线---+++=n C C C C C 210所构成的有界多连通区域,()z f 在D 内

在实际应用中柯西积分公式的用途正文

柯西积分公式的应用 摘要:阐述了柯西积分公式在解析函数理论中的重要地位,叙述了各种不同表示形式的柯西积分公式和高阶导数公式,并举例说明了这些公式在积分计算中的应用. 关键词:解析函数;复积分;柯西积分公式. 1 前言 《实变函数与泛函分析》是综合性大学理工科的基础课程,其中柯西积分定理和柯西积分公式是基础,是关键,也是19实际最独特的创造,是抽象科学中最和谐的理论之一.许多重要的性质定理由它们直接或者间接推导出来的. 柯西积分公式是复变函数的基本公式,是解析函数的一种积分表达式,它深刻地反映了解析函数在解析区域内边界值与内部值的关系.柯西积分公式的基本理论和相关性质已经有了详细而全面的阐述.但柯西积分公式仍然存在一些有待解决和完善的方面.有些理论的证明比较复杂,为初学者带来了诸多的不便;柯西积分公式只给出了求解光滑周线域的复积分方法;已经证明了的理论给出的例题还不够.考虑到柯西积分公式是复变函数积分的基础,对其进行研究具有较强的理论意义和现实意义. 通过阅读大量的专着,期刊还有网上的资料,本文将对实变函数中的柯西积分公式和它的几个重要的推论的意义及其性质进行归纳总结,并举出相应的例子,化抽象为具体;还将对柯西积分公式的使用条件和使用方法进行总结;然后总结归纳参考文献中得到的结论,并试图将归纳得到的这些结论做进一步的推广;在论文的最后,会选取一些经典例题做供大家参考!为完成本文我查阅大量的相关资料,力求把课本上的知识运用到实践中去. 2 预备知识 柯西积分定理 设函数)(z f 在z 平面上的单连通区域D 内解析,C 为D 内任一条周线,则0)(=?c dz z f . 推广的柯西积分定理 设C 是一条周线,D 为C 之内部,函数)(z f 在闭域C D D +=上解析,则 0)(=?c dz z f . 复周线柯西积分定理

复变函数与积分变换重要知识点归纳

复变函数复习重点 (一)复数的概念 1.复数的概念:z x iy =+,,x y 是实数, ()()Re ,Im x z y z ==.21i =-. 注:一般两个复数不比较大小,但其模(为实数)有大小. 2.复数的表示 1)模:22z x y =+; 2)幅角:在0z ≠时,矢量与x 轴正向的夹角,记为()Arg z (多值函数);主值()arg z 是位于(,]ππ-中的幅角。 3)()arg z 与arctan y x 之间的关系如下: 当0,x > arg arctan y z x =; 当0,arg arctan 0,0,arg arctan y y z x x y y z x ππ? ≥=+??

(完整版)复变函数与积分变换公式

复变函数复习提纲 (一)复数的概念 1.复数的概念:z x iy =+,,x y 是实数, ()()Re ,Im x z y z ==.2 1i =-. 注:两个复数不能比较大小. 2.复数的表示 1 )模:z = 2)幅角:在0z ≠时,矢量与x 轴正向的夹角,记为()Arg z (多值函数);主值()arg z 是位于(,]ππ- 中的幅角。 3)()arg z 与arctan y x 之间的关系如下: 当0,x > arg arctan y z x =; 当0,arg arctan 0,0,arg arctan y y z x x y y z x ππ? ≥=+??

复变函数积分方法总结

复变函数积分方法总结 [键入文档副标题] acer [选取日期]

复变函数积分方法总结 数学本就灵活多变,各类函数的排列组合会衍生多式多样的函数新形势,同时也具有本来原函数的性质,也会有多类型的可积函数类型,也就会有相应的积分函数求解方法。就复变函数: z=x+iy i2=-1 ,x,y分别称为z的实部和虚部,记作 x=Re(z),y=Im(z)。arg z=θ? θ?称为主值-π<θ?≤π, Arg=argz+2kπ。利用直角坐标和极坐标的关系式x=rcosθ, y=rsinθ,故z= rcosθ+i rsinθ;利用欧拉公式e iθ=cosθ+isinθ。z=re iθ。 1.定义法求积分: 定义:设函数w=f(z)定义在区域D内,C为区域D内起点为A终点为B的一条光滑的有向曲线,把曲线C任意分成n个弧段,设分点为A=z0,z1,…,z k-1,z k,…,z n=B,在每个弧段z k-1 z k(k=1,2…n)上任取一点ξk并作和式S n=(z k-z k-1)=?z k记 ?z k= z k- z k-1,弧段z k-1 z k的长度={?S k}(k=1,2…,n),当0时,不论对c的分发即ξk的取法如何,S n有唯一的极限,则称该极限值为函数f(z)沿曲线C的积分为: =?z k 设C负方向(即B到A的积分记作).当C为闭曲线时,f(z)的积分记作(C圆周正方向为逆时针方向)

例题:计算积分,其中C表示a到b的任一曲线。(1)解:当C为闭合曲线时,=0. ∵f(z)=1 S n=(z k-z k-1)=b-a ∴=b-a,即=b-a. (2)当C为闭曲线时,=0. f(z)=2z;沿C连续,则积分存在,设ξk=z k-1,则 ∑1= (z k-z k-1) 有可设ξk=z k,则 ∑2= (z k-z k-1) 因为S n的极限存在,且应与∑1及∑2极限相等。所以 S n= (∑1+∑2)==b2-a2 ∴=b2-a2 1.2 定义衍生1:参数法: f(z)=u(x,y)+iv(x,y), z=x+iy带入得: = - vdy + i+ udy 再设z(t)=x(t)+iy(t) (≤t≤)

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