正則函式

正則函式

正則函式又稱全純函式、解析函式,屬於高等數學中的函式,可展開為冪級數的(實變)函式,稱為正則函式,上述定義還適合於複變函數。通常,正則函式是對複變函數定義的:在定義區域內處處可微的復變(復值)函式,稱為正則函式。

基本介紹

  • 中文名:正則函式
  • 外文名:regular function
  • 別稱:全純函式、解析函式
  • 所屬領域:數理科學
  • 相關概念:複平面、復變數、單值函式等
定義,性質定理,

定義

正則函式亦稱全純函式解析函式,是解析函式論的主要研究對象,對於定義於複平面上區域
內的復變數z的單值函式
,如果它在D內的每個點
的一個鄰域內都可以用
的冪級數表示,則稱
在D內解析,外爾斯特拉斯(K.(T.W.)Weierstrass)從冪級數出發,建立了解析函式的級數理論,如果在
內的每個點z處,極限
(稱為函式
在z點的導數)都存在,柯西(A.-L.Cauchy)稱
在D內是解析的,這兩個定義是等價的。函式
在D內解析的另一個等價條件是:
內的每一個點
處存在連續偏導數,並且滿足柯西-黎曼方程(或稱柯西-黎曼條件):
這個條件有時簡稱C-R條件或稱達朗貝爾-歐拉條件,函式f(z)在區域D內解析的第四個等價條件是莫雷拉定理

性質定理

性質1 函式
在域D內每一點具有導數
,而且導數
在D內為連續。
性質2 在域D中,函式
的實部
(於此,
),)和虛部
具有一次連續偏導數
它們在D內滿足恆等條件
性質3 這項性質預先假定了函式
在域D內為連續;下面,我們把它用兩種不同方式(
)敘述出來,這兩種方式等價。
:無論對於域D內的任何兩點
和b,沿D內從
到b所引的(有限長)曲線C所取的積分
與積分的路徑無關,而僅與函式
和始點a及終點b有關;
:對於域D內的任何(有限長)閉曲線
,沿這曲線所取的積分
等於0。
性質4 對於域D內的任何一點a,函式
在點a可展成一冪級數。詳言之:對於域D內的任何一點a,存在一列係數
(與a有關),使得級數
在某一圓
(圓的半徑R與a有關)內收斂,且其和等於
性質5 函式
在域內每一點具有導數
對於與柯西同時的人黎曼(B.Riemann,1826一1866)來說(他與柯西無關地在德國奠定了複變函數論的基礎),出發點就是關係
這在後來通行叫作“柯西一黎曼條件”(或歐拉一達朗貝爾條件)。
對於比較靠近20世紀的德國學者魏爾斯特拉斯(K.Weierstrass,1855--1897)來說(他除了幾個其他的數學科目之外,並對複變函數論建立起堅實的基礎),出發點是可以展開成冪級數這種性質(性質4)。
最後,從近代的數學方法論的觀點來看,在建立複變函數論的時候,採用解析函式的積分性質(性質3)可能有很大的優越性,這是因為在很快得出柯西積分之後,就可以從它進而導出可微分性,以及可以展成冪級數性等。

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