数学物理方法总复习

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第一章 复变函数

复数的三种表示:

代数表示,三角表示与指数表示

几个初等函数的定义式:

()1sin 2iz iz

z e e i

-=- ()1cos 2

iz iz

z e e -=+

()12

z z

shz e e -=- ()12

z z chz e e -=+ ln ln()ln iArg iArgz

z z e

z z ==+

§1.3导数

u v

x y v u x

y ???=????????=-

????

Cauchy-Riemann 方程

§1.4 解析函数

1.定义

若复变函数()f z 在点0z 及其邻域上处处可导,则称()f z 在0z 点解析。

注意:如果只在一点导数存在,而在其他点不存在,那么也不能说函数在该点解析。

例如:函数2)(z z f =在0=z 点是否可导?是否解析?

解:222)(y x z z f +==,2

2y x u +=,0=v ,

x x u 2=??,y y u 2=??,0=??x

v ,0=??y v , 由此可见,仅在0=z ,u 、v 可微且满足C-R 条件,即)(z f 仅于0=z 点可导,但在0=z 点不解析。在其他点不可导,则它在0z =点及整个复平面上处处不解析。

某一点,函数解析?

?可导

某一区域B,函数解析?可导

2.解析函数的性质

(ⅰ)几何性质

(ⅱ)调和性

(ⅲ)共轭性

例已知32

3

u x xy

=-求v看书上例题

§2.1 复变函数的积分

∴复变函数的路积分可以归结为两个实函数的线积分。因此复变函数积分也具有实变函数积分的某些性质。

一般说来,积分值不仅依赖于起点、终点。积分路线不同,其结果也不同.

§2.2 柯西定理的应用

§2.3 不定积分

§2.4 柯西公式

均属于考试内容!

第三章幂级数展开

,)()()(2

020100

0Λ+-+-+=-∑∞

=z z a z z a a z z a k k k (1)比值判别法(达朗贝尔判别法,D ’ Alember )

(3.2.3) (2)根值判别法(柯西判别法)

(3.2.6)

§3.3 泰勒级数的展开

2. 其他展开法

可用任何方法展开,只要0

()k z z -项相同,那么展开结果

一定相同(根据Taylor 展开的唯一性) 如利用

0111!k

k k z k t t t z e z k ∞

==∞

=?=

∑∑

<+-=∑∞

=+z k z

z k k k ,

)!12()1(sin 0

1

2;

∞<-=∑∞

=z k z

z k k k ,

)!2()1(cos 0

2 等等!

例6 将21

1z -在00z =点邻域展开(1z <)

解:利用0

11k

k t t

==-∑有:

24222

11(1)

1k k

k z z z z z z ∞

==+++++=<-∑K K 例7

1

1z -在02

i z =点的邻域展开 解:0

1

1111

1(1)()12222

112

12(

)1122()2(1)

22(1)2

k

k k

k k i i i i z z z i i z i i i z i i z i ∞=∞

+===?

------

--

-

=--

-=-<--∑∑

§3.5 洛朗(Laurent )级数展开 (1)展开中心z 0不一定是函数的奇点;

3展开方法的唯一性

间接展开方法:利用熟知公式的展开法 较常用 例 2 将函数2

1

()(2)(3)f z z z =

--在

021

z <-<内展开为

Laurent 级数

解:因为021z <-<内展开,展开形式应为(2)n

n n c z ∞

=-∞-∑

01113(2)11(2)

(2)(21)

n

n z z z z z +∞

===------=---<∑

而2

0111(2)(3)

312(2)(2)(21)

n n n z z z z n z z ∞=-''????=-=- ???--????=+-++-+-<∑K K

得到:

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