- •Числовой ряд. Сумма числового ряда.
- •Необходимое условие сходимости числового ряда. Гармонический ряд.
- •Комплексная форма ряда Фурье.
- •Основные элементарные функции комплексной переменной.
- •26. Предел и непрерывность функции комплексной переменной.
- •35.Особые точки аналитических функций.
- •51. Применение формулы Дюамеля при решении задачи Коши.
26. Предел и непрерывность функции комплексной переменной.
Пусть однозначная функция определена в некоторой окрестности точки , исключая, может быть, саму точку . Под -окрестностью точки комплексной плоскости понимают внутренность круга радиуса с центром в точке .
Число называется пределом функции в точке (или при ), если для любого положительного найдется такое положительное число , что для всех , удовлетворяющих неравенству , выполняется неравенство .
Записывают:.
Из определения следует, что если предел существует, то существуют и пределы и .
Пусть функция определена в точке и в некоторой ее окрестности. Функция называется непрерывной в точке , если .
Определение непрерывности можно сформулировать так: функция непрерывна в точке , если бесконечно малому приращению аргумента соответствует бесконечно малое приращение функции: .
Функция непрерывна в области D, если она непрерывна в каждой точке этой области.
27. Дифференцируемость функций комплексной переменной.
Пусть однозначная функция определена в некоторой окрестности точки , включая и саму точку. Тогда предел , если он существует, называется производной функции в точке , а функция называется дифференцируемой в точке .
28. Аналитическая функция. Условия Коши-Римана.
Однозначная функция называется аналитической в точке , если она дифференцируема (выполнены условия Эйлера-Даламбера) в некоторой окрестности этой точки. Функция называется аналитической в области D, если она дифференцируема в каждой точке .
Теорема Если функция определена в некоторой окрестности точки , причем в этой точке действительные функции и дифференцируемы, то для диффенецируемости функции в точке необходимо и достаточно, чтобы в этой точке выполнялись равенства (Условия Коши-Римана).
29. Гармонические функции. Восстановление аналитической функции по ее действительной или мнимой части.
Дифференциалом аналитической функции в точке называется главная часть ее приращения, т.е. или (так как при будет ). Отсюда следует, что ,т.е. производная функции равна отношению дифференциала функции к дифференциалу независимого переменного. Замечание. Если функция аналитична в некоторой области D, то функции и удовлетворяют дифференциальному уравнению Лапласа().
Действительно, дифференцируя первое из равенств Эйлера-Даламбера по , а второе по , получаем: откуда
Функции и являются гармоническими функциями.
30. Интеграл от функции комплексной переменной.
Пусть в каждой точке некоторой гладкой кривой L с началом в точке и концом в точке Z определена непрерывная функция .
Разобьем кривую L на n частей (элементарных дуг) в направлении от к точками
В каждой элементарной дуге () выберем произвольную точку и составим интегральную сумму , где .
Предел такой интегральной суммы при стремлении к 0 длины наибольшей из элементарных дуг, если он существует, называется интегралом от функции по кривой (по контуру) L и обозначается символом .
Таким образом,
31.Теорема Коши для односвязной и многосвязной области.
Теорем (Коши)Если функция аналитична в односвязной области D, то интеграл от этой функции по любому замкнутому контуру L, лежащему в области D, равен 0, т.е.
, т.е. интеграл от аналитической в замкнутой многосвязной области функции по границе области D, проходящей в положительном направлении, равен 0.
32. Интегральная формула Коши.
Теорема Пусть функция аналитична в замкнутой односвязной области и L – граница области D. Тогда имеет место формула , где - любая точка внутри области D, а интегрирование по контуру L производится в положительном направлении (т.е. против часовой стрелки).
33. Функциональные ряды в комплексной области.
Степенные ряды в комплексной области
Степенным рядом называется ряд
, , ,
Если
справедлива теорема Абеля.
Если , то данный ряд будет сходиться и в круге и равномерно внутри этого круга.
Число - называется радиусом сходимости степенного круга - сходится, а при - расходится.
Поскольку по теореме Абеля ряд сходится равномерно , то его можно интегрировать и дифференцировать почленно. Дифференцировать можно бесконечное число раз.
34. Ряд Лорана
Всякая аналитическая в кольце () функция может быть разложена в этом кольце в ряд , коэффициенты которого определяются формулой (), где L – произвольная окружность в с центром в точке , лежащая внутри данного кольца.
Ряд Лорана для функции состоит из двух частей. Первая часть ряда Лорана, т.е. ряд называется правильной частью ряда Лорана; этот ряд сходится к аналитической функции внутри круга .
Вторая часть ряда Лорана ,т.е. ряд называется главной частью ряда Лорана; этот ряд сходится в аналитической функции вне круга .