数学物理方法总结
第一章 复变函数
复数的代数式 :z=x+iy
复数的
三 角式 和 指数式 : 和
欧拉公式 :{
柯西
- 黎曼方程 (或称为柯西 -黎曼条件 ):{
(其中 f(z)=u+iv)
函数 f(z)=u+iv 在点 及其领域上处处可导
,则称 f(z)在 点解析
.在区域 B上每一点
都解析, 则称f(z)是在区域 B上的解析函数 .
解析函数的性质
: 1. 若函数 f(z)=u+iv 在区域B上解析, 则
( 为常数)
是B上的两组正交曲线族 .
2.若函数在区域 B上解析 ,则 u,v 均为 B上的调和函数 ,即
例题
: 已知 某解析函数 f(z)的实部 ,
求虚部和这个解析函数 .
解答
: 由于 =2; =
-2; 则
曲线积分法 =
2x; =
-2y. 根据 C-R 条件有: =2y; =2x.
于是
;
(cos sin ) z i ze 1 sin ( ) 2
1 cos ( ) 2
iz iz
iz iz
z e e i
z e e
uu
xy
vv
xy
0z 0z 12 ( , ) , ( , )u x y C v x y C 12, CC 22
22 0 uv
xy
22 ( , )u x y x y 2
2
u
x
2
2
v
y
22
22 0 uv
xy
u
x
u
y
v
x
v
y
22 dv ydx xdy ( ,0) ( , )
( 0,0) ( ,0) ( , )
( , )
( ,0)
(2 2 ) (2 2 ) (2 2 )
22
x x y
x xy
xy
x
v ydx xdy C ydx xdy ydx xdy C
xdy C xy C
f?Y[fN`?Dn?k"??Qsl?_?O?QlOS??Y'[f?Dn?^??w?NN?Y'[f?Dn?? Q Qzz?? : 8 3 5 1 5 9 9 7 3
凑全微分显式法
由上式 可知
则易得
则显然
不定积分法 上面已有 =2y; =2x
则第一式对 y积分 ,x视为参数, 有
.
上式对 x求导有 ,
而由 C-R 条件可知 ,
从而 .
故 v=2xy+C.
第二章 复变函数的积分
单连通区域柯西定理 如果函数 f(z)在闭单连通区域 上解析
,则沿 上任意一分段
光滑闭合闭合曲线 l(也可以是 的边界
),有 .
复连通区域柯西定理 如果 f(z)
是闭复连通区域上的单值解析函数 ,则
.
式中 l为区域外边界线 ,诸 为
区域内边界线 ,积分均沿边界线的正方向进行 .即
.
柯西公式
n 次求导后的柯西公式
第三章 幂级数展开
幂级数
22 dv ydx xdy (2 ) dv d xy 2 v xy C v
x
v
y
2 ( ) 2 ( ) v xy x xy x
数学物理方法总结(改).pdf