《多复变简介》课件.pptx

多复变简介ppt课件目 录多复变函数定义与性质多复变函数的积分多复变函数的微分多复变函数的级数展开多复变函数的应用01多复变函数定义与性质定义多复变函数定义多复变函数是指定义在复数域上的多变量函数，即同时有多个复数变量的函数。区域与边界多复变函数的定义域通常是一个复数域上的区域，可以是有限维的也可以是无限维的，而其边界则是指该区域的极限点。多 复 变 函 数 在 其 定 义 域 内 可 微，且 满 足 Cauchy-Riemann方程。解析性如果一个多复变函数在某个区域内的所有偏导数都为零，则该函数在该区域内是全纯的。全纯性多复变函数在其定义域内有界，即存在一个常数M，使得对于定义域内的任意点，函数的值都满足|f(z)|M。有界性010203性质VS考虑函数f(z)=z1+z2，其中z=(z1,z2)C2。这是一个多复变函数，其定义域为复数域C2。例2考虑函数f(z)=z1z2，其中z=(z1,z2)C20。这是一个多复变函数，其定义域为复数域C2除去原点后的区域。例1例子02多复变函数的积分多复变函数在某个区域上的定积分，可以通过将该区域分割成许多小区域，然后在每个小区域上计算复积分的和来定义。积分在计算多复变函数的积分时，需要选择合适的积分路径，以确保积分的值是唯一的。积分路径定义多复变函数的积分具有线性性质，即对于任意常数A和B，以及函数f和g，有(A*f+B*g)的积分=A*f的积分+B*g的积分。如果存在一条连接起点和终点的曲线，其上的函数值与给定的函数值相同，则该函数在该曲线上的积分等于零。性质积分与路径无关线性性质球面上的函数积分考虑函数f(z)=Re(z)+Im(z)，其中z=x+iy。在球面上，该函数的积分可以通过将球面分割成许多小圆环，然后在每个圆环上计算复积分的和来计算。单位圆盘上的函数积分考虑函数f(z)=1/(z2+1)，其中z=x+iy。在单位圆盘上，该函数的积分可以通过将圆盘分割成许多小扇形，然后在每个扇形上计算复积分的和来计算。例子03多复变函数的微分定义多复变函数在某点的微分是由该点处所有可能的线性偏导数构成的矩阵。解释多复变函数在某点的微分是一个线性映射，它将该点的邻域映射到复数域。公式如果$f$是$n$变量的复值函数，其在点$a$的微分为$Df(a)$，则$Df(a)=(fracpartial fpartial x_1(a),fracpartial fpartial x_2(a),ldots,fracpartial fpartial x_n(a)$。定义多复变函数的微分满足线性性质，即$D(af+bg)=aDf+bDg$。线性性质如果$g$是$f$的复合函数，则$Dg(f(a)=Df(a)cdot Dg(a)$。链式法则多复变函数的微分仅依赖于函数在点附近的取值，与函数在其他地方的值无关。局部性质性质例子1考虑函数$f(z)=z2$，其中$z=x+i y$，则$Df(z)=2z$。例子2考虑函数$f(z)=log(z)$，其中$z=reitheta$，则$Df(z)=frac1z$。例子04多复变函数的级数展开03全纯函数的定义如果一个复平面上的函数f(z)在某个区域D内，对于任意z1,z2属于D，都有f(z1)=f*(z2)，那么就称f(z)为全纯函数。01柯西级数展开对于一个在单位圆内解析的多复变函数，可以在圆周上定义其洛朗兹级数展开。02洛朗兹级数展开对于一个在单位圆外解析的多复变函数，可以在圆周上定义其柯西级数展开。定义唯一性一个全纯函数的洛朗兹级数展开是唯一的。可微性全纯函数的洛朗兹级数展开在全纯函数的定义域内是可微的。收敛性全纯函数的洛朗兹级数展开在全纯函数的定义域内是收敛的。性质例子函数f(z)=z2在圆周|z|=1上的洛朗兹级数展开为f(z)=z2=(e(i)2=e(2i)。函数f(z)=1/z在圆周|z|=1上的柯西级数展开为f(z)=1/z=(-1)n*(z/2)(-n)/n!。05多复变函数的应用量子力学多复变函数在量子力学中用于描述波函数，提供了描述微观粒子状态的方式。光学多复变函数在光学中用于描述光的传播，特别是在处理电磁波的传播和干涉时。相对论多复变函数在广义相对论中用于描述引力场，提供了描述时空结构的方式。在物理中的应用微分方程多复变函数在求解某些微分方程时具有重要应用，例如在处理偏微分方程时。几何分析多复变函数在几何分析中用于研究流形和几何结构，提供了深入理解空间结构的方式。代数几何多复变函数在代数几何中用于研究代数簇和代数流形，提供了描述和分析复杂几何对象的方式。在数学中的应用030201