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复变函数23解读

注: 此处 ( z )与用来割破平面的广义 简单曲线有关 .
如:从原点起割破负实轴, (z)
2k k ( z ) 2k , k 0,1,2,3 当n 4时,
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k的辐角的范围为: 2k
2k , k 0,1,2,3 4 4 4 4
2k 2k Tk : , k 0,1,, n 1 n n n n 为z n的单叶性区域的一种分法, 且z n
将每个Tk映为z平面上除去原点及负实轴的区域.
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特别地:

注:
区域T 是z 的单叶性区域
n
2 k 1 T , 对2, | 2 || 1 |,arg 2 arg 1 , n k 1,2, , n 1, 则2 T .
0 ( z ) 2

从原点起割破正实轴,
第二章
解析函数
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一、根式函数
1.幂函数的单叶性区域
定义1、规定根式函数 = z为幂函数z 的
n n
反函数. 对z 0, ,
n z n | z |e
arg z 2 k i n
( k 0,1,2,, n 1)
n值函数
当z 0时, 0; 当z 时, ;
k n | z |e
k ( z )
4
i
,
2k k ( z ) 2k , k 0,1,2,3
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取:
2k 2k Tk : , k 0,1,2,3 4 2 4
k ( z )
4 i
k n | z |e
,
2k k ( z ) 2 2k , k 0,1,2,3
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定理:给定z n的单叶性区域的一种分 法Tk ( k 0,1,, n 1)得到的n个单值分支函数
k ( n z )k皆为定义在z平面上除原点及连接原
点与无穷远点的一条广义简单曲线外的区域上的解 析函数.
d k 1 1 ( n z )k 且: n 1 dz dz n nz d k 1 n d z 1 n 1 或 z dz n 这里n z指的是n z的某一个特定的单值分支.
2 顶点在原点,张角不超 过 的角形域都是 n n z 的单叶性区域 .
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2、分出 n z的单值解析分支 n (1)从z 的反函数入手 给出z n的单叶性区域的一种分法, Tk ( k 0,1,, ( n 1)).
考虑z n, Tk的反函数: k ( n z )k ( k 0,1,, ( n 1))为 n z的n个单值分支函数 ,
这n个单值函数都定义于Tk 在z n下的象 集上,即为一个除去原点及连接原点和无穷原点 的一条广义简单曲线外的区域.
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注:给出的单叶性区域的分法不同,得到的单值 分支函数不同.
例:=4 z
取:
2k 2k Tk : , k 0,1,2,3 4 4 4 4

原点和一条从原点到无穷原点的广义简单曲线 外的区域. 】
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(2)一般地:对任意的 0 2 T : 0 0 都是z n的单叶性区域 . n 2k 2 2k Tk : 0 0 , k 0,1,, n 1 n n n 为z n的单叶性区域的一种分法.
都映为z平面上除去原点及正实轴的区域,此为 z n的单叶性区域的一种分法.
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一般地:
【注:
区域列Tk 是函数z 的单叶性区域的一种
n
分法
(1)每个Tk 都是z n的单叶性区域; (2)Tk 互不相交;
(4)每个Tk 经过z 都映为平面上除
n
(3)Tk 都加上同一端的边界正 好填满整个z平面;
2是确定的,取z1的辐角值为 2。于是在G
内z的辐角就被惟一限定了.
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在G内我们可得:
k ( z )k | z |e
n n
( z ) 2 k
n
i
, k 0,1,2,n 1, z G
称为n z的n个单值解析分支.
当k固定时, k 就是n z的第k个单值解析分支 .
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定义2
设 f ( z ), z D.若对z1 , z2 D且z1 z2 ,
有f ( z1 ) f ( z2 ), 则称f ( z )在D内是单叶的,并且 称区域D为f ( z )的单叶性区域 .
显然,D到G的单叶满变换 f ( z )是D到G 的一一变换. 于是, f ( z ), z D存在单值反函数 .
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限制辐角:
用一条连接0与的广义简单曲线将z平面 割破,割破了的z平面构成了一个以此割线为 边界的区域G . z0 G, 指定z0的一个辐角 1,则z1 G
作一条连接 z0,z1的简单曲线 G,当
z从z0沿连续的变动到z1时,z的辐角从 1 连续的变动到 2,由于不能绕原点一周,故
寻找z n的单叶性区域:
设 e i , z rei , 则由z n得
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r n , n 2 (1) T : 0 是z n的一个单叶性区域 n 且z n将T映为z平面上除去原点与正实 轴
的区域.
2k 2 2k Tk : , k 0,1,, n 1 n n n 为z n的n个单叶性区域,且z n将每个区域
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(2)从 n z本身入手
对上例,为什么在复平面上同一个z,函数值会 落在T0 , T1 , T2 , T3 , 而在T0考虑z 4的反函数时, 却是单值的了?
(1)由于的辐角的不确定性.
(2)z的辐角已经被限制了 .
所以,可以用限制辐角 的方法来分出 =n z 的单值解析分支 .
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