關於複變函式中的解析函式(高手進來幫下忙)
- 2021-10-02
根據導數的定義:
f‘(z)=lim(△z→0)(f(z+△z)-f(z))/(△z)=lim(△z→0)((x+△x)²-(y+△y)i-x²+yi)/(△x+△yi)=lim(△z→0)(△x²+2x△x-△yi)/(△x+△yi)
當x=-1/2時,原式=lim(△z→0)(△x²-△x-△yi)/(△x+△yi)
將△z=△x+△yi,因此△x=(△z+△z*)/2,帶入原式得:
f’(z)=-1
當x≠-1/2時,若z+△z沿著平行於x軸的直線趨向於z,則△y=0,因此原式=2x,不是定值,因此極限不存在。
因此函式f(z)=x²-iy在直線x=-1/2上可導,在複平面內處處不解析。
用這種方法可以直接判斷出可導點的導數值,但是判斷起來要比利用C—R方程要複雜得多。
對於複變函式在某點連續、解析、可導的關係如下:
f(z)在z0解析→f(z)在z0連續
↓
f(z)在z0可導→f(z)在z0連續
所有箭頭方向都不可逆
而若是在區域D內則
f(z)在D內解析→f(z)在z0解析 (z0在D內)
↑↓
f(z)在D得可導→f(z)在z0可導
根據v的表示式得到其對y的偏導數為
vy=-2;
根據柯西-黎曼方程得到ux=vy=-2;
上式對x積分,得到u=-2x+c(y)。
上式對y求導,得到uy=c‘(y);
另外,根據v的表示式,對x的偏導數為
vx=4x+1,
根據柯西-黎曼方程有uy=-vx,即
c’(y)=4x+1。
這顯然不可能成立。所以不存在這樣的解析函式f,使得f=u+iv(其中u是實函式)。
其實單獨從v的表示式來看,其對x的二階偏導數為4,對y的二階偏導數為0,兩者之和不等於0,所以v 不是調和函式,因此v不可能是某個解析函式的虛部或者實部。
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