复变函数积分的概念与性质参考.pptVIP

山东大学数学院 第3章 复变函数的积分 1 复变函数积分的概念和性质 2 柯西积分定理及其应用 3 柯西积分公式和解析函数的高阶导数 4 解析函数与调和函数的关系 复习 复变函数积分的概念和性质 一、 定义------化整为零,取零为整 二、积分存在的条件及其计算方法 1) C为连续函数且是光滑(或按段光滑)曲线时，积分是一定存在的。 例1 计算 其中 为以 为圆心， 为半径的正向圆周, 为整数. 三、积分的性质 例2 计算 的值，其中 为沿从（0，0）到（1，0）的线段与从（1，0）到（1，1）的线段所连结成的折线。 解 : 例3 计算 的值，其中 为沿  从（0，0）到（1，1）的线段： 例4 计算 其中 为从原点到点 的直线段。 解 直线的方程可写成 练习:对例4中的积分沿下列路径计算 (1) 当C为从原点到(3,0),再从(3,0)到点(3,4)的折线; (2) 当C为从原点到(0,3),再从(0,3)到点(3,4)的折线时,积分的结果又为何值呢? 柯西积分定理及其应用 一、 柯西积分定理 二、 解析函数的原函数与等价定理 定理一 如果函数 在单连域内处处解析，那么积分 与连结从起点到终点的路径无关. 定理二 如果函数 在单连域B内处处解析，那末函数 必为B内的解析函数,且 ，其中F(z)称为f(z)的原函数. 结论： 的任何两个原函数相差一个常数. 利用原函数的这个关系，推得与牛顿—莱布尼兹公式类似的解析函数积分的计算公式。 例1 计算 解: 例 2 计算 解： 例3 计算 解： 例4 试求 的值，C为包含0和1在内的任何一条正向简单闭曲线。 复变函数与积分变换 Complex Analysis and Integral Transform 设在复平面C上有一条连接 及Z两点的简单曲线C。设f(z)=u(x,y)+iv(x,y)是在C上连续的函数。其中u(x,y)及v(x,y)是f(z)的实部及虚部。 把曲线C用分点 分成n个更小的弧，在这里分点 在曲线C上, 按从 到Z的次序排列的。 如果 是 到 的弧上任意一点，那么下列和式的极限(对任意分法和 的取法都存在且相同),记 与实函数中第二型线积分类比 C的参数方程 线积分 dz ? 复积分 一个复积分的实质是 两个实二型线积分 3)化为参变量的定积分来计算。 2)可以通过两个二元实变函数的积分来计算。 解 : 观察例3、例4两个线积分的结果，分析两种被积函数的特征，你会得出怎样的结论？ 回顾 此时实函数积分的换元、分部积分法均可推广使用 定理三 如果函数f(z)在单连域 B内处处解析, G(z)为 的一个原函数,那么 三、复合闭路定理—柯西定理在多连域的推广 所围成的多连通区域， (互不包含且互不相交)， 定理四： 四、闭路变形原理—复合闭路定理的特例 证明：取 这说明解析函数沿简单闭曲线积分不因闭曲线在区域内作连续变形而改变它的值。 ------闭路变形原理 解： 闭路变形原理