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文件名称:第一章复数与复变函数.ppt
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总页数:94 页
更新时间:2025-10-09
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文档摘要

以上基本概念的图示区域邻域边界点边界(1)圆环域:(2)上半平面:(3)角形域:(4)带形域:例判断下列区域是否有界。答案:(1)有界;(2)(3)(4)无界。第61页,共94页,星期日,2025年,2月5日三、曲线若x=x(t)和y=y(t)是两个连续的实变函数,则方程组代表一条平面曲线,称为连续曲线。若令z(t)=x(t)+iy(t),则该曲线就可用一个方程z=z(t)(a≤t≤b)来表示,这是平面曲线的复数表示式。例如,以坐标原点为中心,以R为半径的圆周,其参数方程为写成复数形式为z=R(cost+isint)(0≤t≤2π)第62页,共94页,星期日,2025年,2月5日对曲线z(t)=x(t)+iy(t),若在区间[a,b]上x’(t)和y’(t)都是连续的,且对x∈[a,b]有则称该曲线为光滑的,由几段依次相连的光滑曲线所组成的曲线称为分段光滑曲线。如下图。第63页,共94页,星期日,2025年,2月5日设C:z=z(t)(a≤t≤b)为一条连续曲线,z(a)与z(b)分别称为曲线C的起点与终点。若对于满足at1b,a≤t2≤b的t1与t2,当t1≠t2时有z(t1)=z(t2),则称z(t1)为曲线C的重点。没有重点的连续曲线C称为简单曲线或若尔当曲线。若简单曲线C的起点与终点重合,即z(a)=z(b),则称曲线C为简单闭曲线。换句话说,简单曲线自身不会相交。第64页,共94页,星期日,2025年,2月5日(a)不简单、不闭(b)不简单、闭(c)简单、不闭(d)简单、闭第65页,共94页,星期日,2025年,2月5日判断下列曲线是否为简单曲线?答案简单闭简单不闭不简单闭不简单不闭第66页,共94页,星期日,2025年,2月5日(2)在几何意义知,方程表示到点3与1的距离之和为常数4的点的轨迹,因此其图形为以点3和1为焦点,长轴为4的椭圆。设z=x+iy,则方程化为化简整理得所以直角坐标方程为第29页,共94页,星期日,2025年,2月5日(3)设z=x+iy,则由已知得即因此其图形是一条平行x轴的直线。第30页,共94页,星期日,2025年,2月5日二、复球面与无穷点1.南极、北极的定义第31页,共94页,星期日,2025年,2月5日规定:复数中有一个唯一的“无穷大”与复平面上的无穷远点相对应,记作∞。因而球面上的北极N就是复数无穷大∞的几何表示。球面上的点,除去北极N外,与复平面内的点之间存在着一一对应的关系。用球面上的点来表示复数。球面上的每一个点都有唯一的复数与之对应,这样的球面称为复球面。2.复球面的定义第32页,共94页,星期日,2025年,2月5日3.扩充复平面的定义包括无穷远点在内的复平面称为扩充复平面。不包括无穷远点在内的复平面称为有限复平面,或简称复平面。对于复数来说,实部、虚部、辐角等概念均无意义,其模规定为正无穷大。复球面的优越处:能将扩充复平面的无穷远点明显地表示出来。注意:若无特别说明,所讲“平面”一般指有限平面,所讲“点”指有限平面上的点。第33页,共94页,星期日,2025年,2月5日4.无穷远点关于无穷远点,规定其实部、虚部、辐角无意义,模等于:它和有限复数的基本运算为:运算无意义:第34页,共94页,星期日,2025年,2月5日一、乘积与商定理一两个复数乘积的模等于它们的模的乘积;两个复数乘积的辐角等于它们的辐角的和。证明:第三节复数的乘幂与方根则[证毕]第35页,共94页,星期日,2025年,2月5日两复数相乘就是把模数相乘,辐角相加。从几何上看,两复数对应的向量分别为第36页,共94页,星期日,2025年,2月5日说明由于辐角的多值性,两端都是无穷多个数构成的两个数集。对于左端的任一值,右端必有值与它相对应。例如,第37页,共94页,星期日,2025年,2月5日可将结论推广到n个复数相乘的情况:第38页,共94页,星期日,2025年,2月5日定理二两个复数的商的模等于它们的模的商;两个复数的商的辐角等于被除数与除数的辐角之差。证明按照商的定义,[证毕]第39页,共94页,星期日,2025年,2月5日例1已知解:因为所以第40页,共94页,星期日,2025年,2月5日例2已知正三角形的两个顶点解:如图所示,求它的另一顶点。和第41页,共94页,星期日,2025年,2月5日所以第42页,共94页,星期日,2025年,2月5