复变函数与实变函数的联系与区别

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实变函数论与复变函数论的联系与差异

实变函数论与复变函数论的联系与差异

实变函数论与复变函数论的联系与差异实变函数论和复变函数论是数学分析中两个重要的分支,它们都探讨了函数的性质和行为,但是在研究对象和方法上存在一些差异。

下面将详细讨论实变函数论和复变函数论的联系与差异。

一、联系1. 函数的定义:实变函数论和复变函数论都研究函数的性质和行为。

实变函数论研究的是定义在实数域上的函数,而复变函数论研究的是定义在复数域上的函数。

2. 极限:实变函数论和复变函数论都涉及函数的极限概念。

实变函数论中,函数的极限是指函数在某一点处的趋近情况;复变函数论中,函数的极限是指函数在复平面上的趋近情况。

3. 连续性:实变函数论和复变函数论都研究函数的连续性。

实变函数论中,函数在某一点连续意味着在该点的极限存在且等于该点的函数值;复变函数论中,函数在某一点连续意味着在该点的极限存在且与函数值无关。

4. 导数:实变函数论和复变函数论都涉及函数的导数概念。

实变函数论中,导数表示函数在某一点的变化率;复变函数论中,导数表示函数在某一点处的线性逼近。

5. 积分:实变函数论和复变函数论都研究函数的积分。

实变函数论中,积分是通过对函数进行区间分割求和的方式求得;复变函数论中,积分是通过对函数在曲线上进行线积分求得。

二、差异1. 定义域和值域:实变函数论研究的是定义在实数域上的函数,其定义域和值域都是实数集;复变函数论研究的是定义在复数域上的函数,其定义域和值域都是复数集。

2. 解析函数:在复变函数论中,解析函数是指在其定义域上处处可导的函数。

而实变函数论中并没有类似的概念。

3. 复数域的性质:复数域具有复平面的几何结构,而实数域没有这样的结构。

因此,在复变函数论中可以讨论复数函数的奇点、留数等概念,这些在实变函数论中是不存在的。

4. 应用领域:实变函数论主要应用于物理学、经济学等实际问题的建模和分析;复变函数论则主要应用于电磁场、量子力学、流体力学等领域。

总结起来,实变函数论和复变函数论都研究函数的性质和行为,但是在定义域、值域、解析函数概念、复数域的性质和应用领域上存在一些差异。

1.复变函数与实变函数定义区别与联系有哪些

1.复变函数与实变函数定义区别与联系有哪些

1.复变函数与实变函数定义的区别与联系有哪些?复变函数的定义从文字叙述上看与实变函数的定义几乎是一样的。

设A 是一个复数集,如果对A 中的任一复数z ,通过一个确定的规则f 有唯一的或若干个复数w 与之对应,就说在复数集A 上定义了一个复变函数,记为)(z f w =。

而实变函数的定义为:设A 是一个实数集,如果对A 中的任一实数x ,通过一个确定的规则f 有唯一的实数y 与之对应,就说在实数集A 上定义了一个实变函数,记为)(x f y =。

从定义上看,除了几个字母表示不一样外(对数学来说,采用什么记号表示不是本质区别),还有就是复变函数对对应法则的要求相对宽松,产生了多值函数,但在实际处理问题中,往往都是把多值函数处理成单值函数来看(因此这也可以看成不是本质的区别)。

如果只是把复变函数的定义用文字叙述的方法讲解,初学者往往会产生思维定势,把数学分析或高等数学中学习的实变函数的概念照搬过来理解,这就产生了错误,没有把握住二者的本质区别。

但是如果从几何上利用对比教学法对这两个概念进行比较,就会生动形象,使差异性做到了可视化,两个概念的区别被直观放大,这对学生会产生视觉震撼,印象深刻。

具体演示如下:w1w2z2z1学生通过图形演示对二者的区别会有充分把握:二者定义虽然从文字上看类似,但是具体的对应形式发生了根本变化,简单来说就是,实变函数可以看成是把一维实数区间映射成一维实数区间的函数,而复变函数则是把二维平面区域映射成二维平面区域的函数。

而至于复变函数的定义域和值域分别画在两个不同的复平面上则纯粹是为了方便和避免混淆。

这就把握住了二者的本质区别,同时也加强了学生对复数的理解。

2.复变函数里的极限定理和数学分析中极限定义的区别与联系有哪些?正确理解了复变函数的定义后,接着复变函数的极限又是一个对初学者容易产生错误理解的重要概念。

同样,复变函数的极限定义从文字叙述或符号表示上看也与实变函数的极限定义几乎是一模一样的。

复变函数与留数定理

复变函数与留数定理

复变函数与留数定理复变函数在数学中有着重要的地位,它是实变函数的推广和扩展。

复变函数的研究依赖于留数定理,这是复分析中的重要概念。

本文将介绍复变函数以及留数定理的基本概念和应用。

一、复变函数的定义与性质复变函数是定义在复数域上的函数,其定义域和值域都是复数集合。

复变函数可以表示为f(z)=u(x,y)+iv(x,y),其中z=x+iy,u和v是实变函数。

复变函数和实变函数的性质有相似之处,如连续性、可微性和可导性等。

但复变函数的导数是一个复数,具有方向和模的概念。

二、留数定理的基本概念留数是复变函数在孤立奇点处的特殊性质。

留数定理是复变函数理论中的核心内容之一。

对于函数f(z),若z=a是它的孤立奇点,可以通过留数计算沿闭合曲线的积分。

留数定理包括留数定理、柯西公式和狄利克雷问题等。

1. 留数定理留数定理是针对有限孤立奇点的情况。

当f(z)在区域D内有孤立奇点a1,a2,...,an时,针对闭合曲线C内的函数f(z),可以通过求解a1,a2,...,an处的留数来计算C上的积分。

这个定理在复积分计算、曲线积分和求和等问题中有广泛的应用。

2. 柯西公式柯西公式是留数定理的一个重要推论。

柯西公式表明,如果函数f(z)在区域D内解析(即可导),则它在D内的任何闭合曲线C上的积分为零。

这个结论为复变函数的求解和计算提供了方便。

3. 狄利克雷问题狄利克雷问题是留数定理与边值问题相结合的应用,它在电磁学和热传导等领域中起着重要作用。

狄利克雷问题可以通过留数定理求解,将定义在一条封闭曲线上的边值问题转化为计算特定点上的积分问题。

三、复变函数与实变函数的关系复变函数理论是实变函数理论的扩展和推广,两者之间有着密切的联系。

复分析的基本定理和方法可以归结为实分析的特殊情况,同时复分析也为实分析提供了新的解题思路和工具。

1. 复变函数的导数与实变函数的导数复变函数的导数是一个复数,可以表示为f'(z)=u_x+iv_x,其中u_x和v_x是u和v相对于x的偏导数。

实变函数与复变函数之比较_麻桂英

实变函数与复变函数之比较_麻桂英

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收稿日期: 2011 - 07 - 20 作者简介: 麻桂英( 1969 - ) , 女, 内蒙古鄂尔多斯人, 副教授, 研究方向: 函数论。
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于是 f( x) 在( - ∞ ,+ ∞ ) 上处处可微。 1 ( 2 ) 令 f( x) = 0 可得其全部零点是 0 ,± , π 1 1 ± , …,± , …, 其中 n 为自然数。 nπ 2π 观察这些零点发现, 对于 f( x) 的零点 x = 0 而 1 f( x) 的零点 x = ± , n = 1, 2, 3 …, 言, 以x = 0为 nπ 聚点, 也就是说在点 x = 0 的任意领域内总有异于 x = 0 的 f( x) 的其它零点。 即尽管实变函数 f( x) 不 恒为零且处处可微, 零点 x = 0 却不是孤立零点。
The Comparison Between Real Variable Function and Complex Variable Function
MA Gui - ying, YANG Shang ( Faculty of Mathematics, Baotou Teachers College; Baotou 014030 ) Abstract: This article elaborate the major differences between the real function with one variable and complex function with single variable in three areas. As a result,the intrinsic link between basic course and follow - up course is consolidated and known ,achieving a multiplier effect. Key words: real variable; complex function; analyti达到事半功倍的效果。 关键词: 实变函数; 复变函数; 解析函数 中图分类号: O174. 5 & O174. 1 文献标识码: A 文章编号: 1004 - 1869 ( 2011 ) 03 - 0097 - 02

复变函数与实变函数之异同

复变函数与实变函数之异同

数方 面在实 函数 与 复变 函数 中的不 同点 进 行 了分 析 和 比
较.通过 比较我们 可 以发现新 旧知识之 问既存 在 着 区别又 有联 系 ,只有通过 比较分 析才 能够牢 固地 掌握新 旧知识.因
此在教学 与学习的过程 中,一 定要关注二 者的差 异 ,这 样才
能将基础课 与后 继课 紧密结合 ,达 到事 半功倍 的效果.
酶 旗




● _ —一 ● ●
变函 寨囊画 乏
◎邓 琴 (杭 州电子科技 大学 理 学院 ,浙 江 杭 州 310018)
【摘要 】本文主要从基本初等 函数方 面阐述 了一元实 变 函数与单变量复 变 函数 问 的重大差 异 ,由此 巩 固和理 解基 础课 与后继课 间的 内在联 系,达 到事半 功倍 的效果.

并且 ,等式 lnz =nlnz,In = l (其 中 n为 大于 l的 n
正整数 )不再成立.下 面简单证 明一下.首先 ,上面两个 等式
应理解为两端可能取 的函数值 的全体相 同.现 以 n=2为例 来 说明等式不成立.设 z=re ,则 21nz:21nr+i( +4kqr), 为 整数.又 由 z =/.2e 得 lnz =lnr +i(20+2m盯)=21nr+ i(20+2mlr),m为整数.显然 ,它们的实部相等 ,但虚 部可取 值却不相 同.可用类似 的方法说 明另 一等式也不成立.
对任 意的复数 ,复变函数理论 中定义 正弦 函数 和余 弦
函数分别为sinz=旦_ ,co =生去 .在《数学分析》
中的 sinx,co 是有界 函数 ,即 I sinxI≤1,l COSXI≤1.但 sinz, COSZ在复平面 内不再有界 ,例如

复变函数于是便函数的区别与联系

复变函数于是便函数的区别与联系

复变函数与实变函数的联系与区别华中师范大学物理学院2008213421 路丽珍摘要:数的扩展:正数→负数→实数→…在实数范围内:方程当时,没有实根。

→扩大数域,引进复数,由实变函数学习到复变函数,它们有着紧密的联系,也有着巨大的区别。

关键词:复变函数实变函数联系与区别正文:在中学我们主要了解学习了实变函数,与大学期间,我们又更加深入的学习研究了实变函数,与此同时,也开始复变函数的学习。

由此我们看到了:“数的扩展:正数→负数→实数→…在实数范围内:方程当时,没有实根。

→扩大数域,引进复数”。

这样容易给人一种由浅入深、由简入繁、由特殊到一般的感觉,他们有很深的联系,然而事实上,他们有很大的不同,有很大的区别。

下面我们从几个方面来说明实变函数与复变函数的联系与区别。

1.自变量的不同以实数作为自变量的函数就做实变函数;即实数→实变量→实变函数。

以复数作为自变量的函数就叫做复变函数;即复数→复变量→复变函数。

2.实变函数与复变函数的联系区别(1)因为z=x+yi,所以复变函数y=f(z)的实部与虚部都是x,y的函数,即w= f(z)=u(x,y)+iv(x,y),由此可以看成:一个复变函数是两个实变函数的有序组合。

这样,实变函数的许多定义、公式,定理可直接移植到复变函数中。

然而同时,由于复变函数的虚部,实变函数的许多定义、公式,定理也不再是用于复变函数。

(2)对于复变函数与实变函数,我们分别学习了两者的点集、序列、极限、连续性、可微性、积分等性质与应用。

然而同时,由于复变函数的虚部,所要求的点集、序列、极限、连续性、可微性、积分等性质与应用的定义也不尽相同。

实分析(实变函数)与复分析(复变函数)(2010-10-02 13:47:52)/s/blog_4b700c4c0100m95r.html实分析实分析或实数分析是处理实数及实函数的数学分析。

专门研究数列,数列极限,微分,积分及函数序列,以及实函数的连续性,光滑性以及其他相关性质。

复变函数与实变函数的相同与不同联系与区别数学物理方法

复变函数与实变函数的相同与不同联系与区别数学物理方法
复变函数与实变函数之比较
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目录
• 1、复变函数与实变函数特点的比较 • 2、复变函数与实变函数的联系与区别
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1、复变函数与实变函数特点比较
• 1.1、相同点 • 1.2、不同点
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一、复变函数与实变函数特点比较
实变函数:以实数作为自变量的函数叫实变 函数,它是微积分学的进一步发展,基础 是点集论(点集论是专门研究点所成的集 合的性质的理论)。当然它与古典数学也 有差别。
• 如此来看,复变函数只是实变函数在微积 分领域的推广与发展,又称复分析。
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2.1、联系
实变函数有序组合可以这样表示复函: w f(zu ) (yx )i,v(yx),
• 显然,一个复变函数是两个许多定义、公式、定 理可直接移植到复变函数中。
• 举例(文献),以二元实函为例,从连续性、可 导性、可微性、解析性方面说明了两者之间的联 系;以Green公式说明两者的紧密相联;以复变 函数、实变函数的定理巧妙解决相互之间的问题 说明两者联系。
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谢谢指导!
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2.2、区别
• 重大差别:微分中值定理、解析函数的无穷可微 性(对于单连通区域D内的解析函数来说,具有 无穷可微性, 但对一元实函数而言,这一点是难 以保障的)和零点孤立性。
• 其他方面还有以下几点 1解析函数的值与值之间有紧密联系:柯西积分定理
是解析函数积分的理论基础, 其实质就是一个在 区域内的解析函数是可以用一个积分来表示的, 也就是解析函数在区域内任意处的值总可以用其 在边界上的积分来表示;
• 一些初等函数的值域、周期性、算法(尤 其积分)有很大区别;

复变函数与实变函数微积分理论的比较与应用资料

复变函数与实变函数微积分理论的比较与应用资料

复变函数与实变函数微积分理论的比较与应用众所周知复变函数论是数学中一个基本的分支学科,它的研究对象是复变数的函数,本学期我们数学专业的学生开始学习这门课程。

复变函数论历史悠久,内容丰富,理论十分完美。

它在数学许多分支、力学以及工程技术科学中有着广泛的应用。

这里先略微简述一下复变函数的历史。

复数起源于求代数方程的根。

复变函数论的全面发展是在十九世纪,就像微积分的直接扩展统治了十八世纪的数学那样,复变函数这个新的分支统治了十九世纪的数学。

当时的数学家公认复变函数论是最丰饶的数学分支,并且称为这个世纪的数学享受,也有人称赞它是抽象科学中最和谐的理论之一。

为复变函数论的创建做了最早期工作的是欧拉、达朗贝尔,法国的拉普拉斯也随后研究过复变函数的积分,他们都是创建这门学科的先驱。

后来为这门学科的发展作了大量奠基工作的要算是柯西、黎曼和德国数学家维尔斯特拉斯。

二十世纪初,复变函数论又有了很大的进展,维尔斯特拉斯的学生,瑞典数学家列夫勒、法国数学家彭加勒、阿达玛等都作了大量的研究工作,开拓了复变函数论更广阔的研究领域,为这门学科的发展做出了贡献。

下面我将对已学的复变函数微积分的相关知识做以总结和归纳。

⒈复变函数的微积分理论㈠复变函数的微分性质我们知道函数的导数是由极限来定义的,所以我先把复变函数的极限理论做以梳理。

①复变函数极限的概念:函数ω=f(z)定义在z0的去心邻域0<│z-z0│<ρ内,如果有一确定的数A存在,对于任给的ε>0,相应的必有一个正数δ(ε)使得当0<│z-z0│<δ(0<δ≤ρ)时,有│f(z) -A│<ε。

即称z→z0是的极限,记为另外复变函数的连续性叙述与实变函数中的叙述是相似的,此处不细表在实变函数时另有说明。

②复变函数导数的概念:设函数ω= f(z)在包含z0的邻域D内有定义,如果极限存在,那么f(z)在z0处可导(或可微)。

该极限成为f(z)在z0的导数,记做f’(z0)=│z=z。

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复变函数与实变函数的联系与区别
华中师范大学物理学院 2008213421 路丽珍
摘要: 数的扩展:正数→负数→实数→…在实数范围内:方程当 042<-=∆ac b 时,没有实根。

→扩大数域,引进复数,由实变函数学习到复变函数,它们有着紧密的联系,也有着巨大的区别。

关键词: 复变函数 实变函数 联系与区别
正文:
在中学我们主要了解学习了实变函数,与大学期间,我们又更加深入的学习研究了实变函数,与此同时,也开始复变函数的学习。

由此我们看到了:“数的扩展:正数→负数→实数→…在实数范围内:方程当 042<-=∆ac b 时,没有实根。

→扩大数域,引进复数”。

这样容易给人一种由浅入深、由简入繁、由特殊到一般的感觉,他们有很深的联系,然而事实上,他们有很大的不同,有很大的区别。

下面我们从几个方面来说明实变函数与复变函数的联系与区别。

1. 自变量的不同
以实数作为自变量的函数就做实变函数;即实数→实变量→实变函数。

以复数作为自变量的函数就叫做复变函数;即复数→复变量→复变函数。

2. 实变函数与复变函数的联系区别
(1)因为z=x+yi,所以复变函数y=f(z)的实部与虚部都是x,y 的函数,即w= f(z)=u(x,y)+iv(x,y),由此可以看成:一个复变函数是两个实变函数的有序组合。

这样,实变函数的许多定义、公式,定理可直接移植
到复变函数中。

然而同时,由于复变函数的虚部,实变函数的许多定义、公式,定理也不再是用于复变函数。

(2)对于复变函数与实变函数,我们分别学习了两者的点集、序列、极限、连续性、可微性、积分等性质与应用。

然而同时,由于复变函数的虚部,所要求的点集、序列、极限、连续性、可微性、积分等性质与应用的定义也不尽相同。

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