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Neumann数学讲座(2):解析函数

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连接关于实数域的两个真理的最短路径是通过复域。(Hadamard,Jacques---Salomon)
我们学习过实变函数的微积分和级数理论,但是我们一定对其中的一些奇特现象记忆犹新。例如,将f(x)=1/(1+x^2)展成Taylor级数,则有f(x)=1-x^2+x^4-x^6+……,由D'Alembert收敛半径计算公式,可以算得在(-1,1)内一致收敛于f(x)。但是,为什么它的收敛半径是1呢?我们经常见到的是,收敛半径到这个实变函数的奇异点为止。例如,考虑函数f(x)=1/(1-x^2),它的收敛半径就是R=1,符合我们刚刚提及的一般现象。


IP属地:北京1楼2010-11-04 00:07回复
    解析函数,是所谓“复变数函数”的一个主要的类,也是最为重要的一类。
    让我们从复变函数说起,我们都知道复数是什么,进一步,复变函数就是指“自变量为复数”的函数,当然,这个函数值本身也是复的。也就是说,除了一些使得函数表达式没有意义的点,这个函数在整个复平面上取它的自变量值。


    IP属地:北京2楼2010-11-04 00:18
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      比方说,我们首先把常见的实变函数推广至复数域上,1)多项式函数:f(x)=a0*x^n+a1*x^(n-1)+a2*x^(n-2)+……+an只需把实变数x换成复数z(德语zahl)即可,这时函数表成w=f(z)。这是一个全平面解析函数,“解析”的概念我们稍后介绍。
      2)复指数函数,特别是w=e^z:
      我们知道,在实变函数的级数理论中,我们有:
      e^x=1+x+x^2/2!+x^3/3!+x^4/4!+……,
      我们把实变数x换成复变数z,就得到复指数函数:
      e^z=1+z+z^2/2!+z^3/3!+z^4/4!+……,这也是一个全平面解析函数。
      3)三角函数:我们有熟知的Euler公式:e^ix=cosx+isinx,e^(-ix)=cosx-isinx,
      这样从上面两个式子中就可以解出cosx,sinx,
      再把实变数x换成复变数z,就得到取复值的三角函数:
      cosz=(e^iz+e^(-iz))/2,sinz=(e^iz-e^(-iz))/2,
      它再也不同于取实变数的三角函数,它是无界的!
      我们后面也将看到,三角函数也是解析函数。


      IP属地:北京3楼2010-11-04 00:50
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