關於多值復函式的幾個問題

2022-11-24 08:18:02 字數 1147 閱讀 9468

石彤菊復變函式作為實變函式在複數域上的推廣,它與實函式既有著天然的聯絡又有本質的區別。這是學習復函式的關鍵所在。復函式的多值性就是復函式區別實函式的一大特點,應提起重視。

本文就常見的幾種復函式,分別討論它們的一些特有的性質及與實函式不同之處。

1 複數的幅角

1).定義:複數可以用復平面上以原點為起點,以z為終點的向量來表示。

即。定義該向量與實軸正向的夾角為複數z的幅角。這裡幅角有無窮多個,用argz表示幅角全體。

稱argz為幅角通值。

2).幅角表示:要把所有幅角表示出來,選定幅角主值,

即argz=argz+2k ,k為任意整數。因此要求幅角argz,關鍵在於求出幅角主值argz。

3). argz的求法:argz的值完全取決於複數z及z的位置。由於,因此:

argz=

正確求出幅角主值是複數運算的關鍵,複數的乘、除、乘冪、開方等運算一般均用複數的三角形式或指數形式進行計算,而通常所給複數為代數形式。因此,首先應把它化為三角形式:

z= |z| [cos (argz)+isin (argz)]。

4).解析性:由於argz在原點z=0處無定義,argz在原點處不連續。設是負實軸上

任意一點,考察:

所以argz在原點和負實軸上不連續。因此argz在復平面上除原點和負實軸外均解析。

2 對數函式w=lnz

1).定義:w=lnz= ln|z|+iargz = ln|z|+iargz+2k i,k為任意整數。

由定義可見對數函式是多值函式。

2).特殊性質:

(1).負數可以求對數。例:ln(-1)=(2k+1) i

(2). (n>1整數)

因為: n=2時,

3).解析性:lnz的解析性由定義可知它由argz的解析性決定。因此lnz的每一單值分支在除原點和負實軸的全復平面內解析。

3 乘冪函式

1).定義:

(1).當b為整數時,是乙個單值函式

(2). (p,q為互質整數),則

有q個值。是乙個多值函式。

(3).b為一般複數,定義

(k為任意整數),

因此有無窮多值。

2).性質:

由定義知的解析性完全由argz的解析性決定,因此它的每一分支在除原點和負實軸的復平面上解析。

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