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复变函数与高等数学的一些类比
1 复 与 实 类 比
复变 函数 论作 为实 变 函数 的后继 课 程 , 是 复 变 函数 的继 续 和发展 。复变 函数 论 的许 多概 念 和定 理 都 与 实变 函数 相应 理 论 类 似 , 但 又 有 发 展 。例 如 复
似 定 理, ∑ ( z ) 在某区间 上既 使一致收 敛, 且各
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张芳 , 等: 复 变函数 与高等 数 学的一 些类 比 立 !这样 组 织 教 学 既 活跃 了课 堂 , 调 动 了学生 利 用 设 函数 - 厂 ( )= ( , Y )+i v ( , Y ) 在 区域 D内确 定 ,那么 - 厂 ( z )在点 z= +i y ∈D可微 的充要 条件
收稿 日期 : 2 0 1 3— 4 —1 0 6 基金项 目: 国家 自然科学基金 ( 1 0 9 7 1 1 7 9 ) ; 常州大学大学数学 团队项 目( J X T 0 9 0 2 0 0 0 7 ) 。
作者简 介 : 张芳 ( 1 9 8 1一 ) , 女, 江苏高邮人 , 硕士, 讲师 , 研究 方向为应用泛 函分析 。
第1 5卷 第 4期
重庆科 技 学 院学报 (自然 科学 版 )
2 0 1 3年 8月
复 变 函数 与 高等 数 学 的一 些 类 比
张芳 王 峰
( 常州大学数理学院, 江苏 常州 2 1 3 1 6 4)
摘 要: 结 合教学实践和类 比的经验及方法 , 探讨复变 函数 和高 等数学 的一些 概念 和定 理的异同。
项可 导 ,也并 不 能保 证 可 逐 项 微 分 。由 此 , 学 生 可 以 了解 区域 上 的解 析 函数 和 区间上 的可 微 函数 的本 质 区别 。
又如 , 在讲初等函数时, 给出一种基本初等 函 变函数导数的概念 , 形式上和实变函数 中一元 函数 数定义 , 如C O S , 然后讨论它与实变初等函数 C O S 导 数概 念 相 同 ,即 的关 系 。 当学生 弄清 了 C O S 。 限制 在实 轴上 即为 C O S = 厂( Z 0 ):l i a r 丛型_ _ 二 ( 复变 函数意义下) 时 ,我们 可 以引导学 生把 C O S 的性 质列 举 出来 , 再 探讨 C O S 。是 否有 类 似 的性 质 。 由此 总 结 出把 余 弦 ( 。 ) :l i m 二 ( 实变 函数 意义 下 ) 如 X — X0 函数拓 广 到复 平 面 后 , 周期性 、 奇偶性、 零点 、 处 处 给出定义后 , 可根据实数导数 的性质引导学生 可微 及 一 些 积 化 和 差 公 式 均 成 立 ,但 有 界 性 不 成
见 复变 函数 的重要 性 。相 关 教 材 可 参 考 文献 [ 1 ] 一
以在复平面上沿任何方向或任何 曲线趋 向于 , 而
只能沿 实数 轴从 。 左右 两边 趋于 。 , 可见 一 与 — 。 趋 近 的方式是 有 差别 的 ,由此导 致 了更 大 的
差别。
[ 3 ] , 有关复变 函数课 程教学心得方 面可参见文献 例 如 ,复变 函数 . 厂 ( z )=R e z 在 复平 面上处 处 不 [ 4 ] 、 [ 5 ] 。 可导 , 但将其限制在实数范 围内时就是. 厂 ( )= , 类 比方 法是 一种 创造 性 的 思路 方 法 , 类 比 的过 这 就是处 处 可导 的 函数 。关 于一致 收 敛 级数 和 函数 程是培养学生创造性思维的过程。复变 函数论有着 本 学科 独 立 的 、 完 整 的体 系 和 内容 ,与 实 变 函数 之
从 有 限到无 限 、 从 静止 到运 动 , 这 是 质 的 飞跃 ,
地使用类 比法 , 引导学生进行某 种类 比, 可 以起 到 承前启后 、 加 深对新知识 的理解和认识。下面我们 给出复变函数论教学过程 中使用的几种类比。
பைடு நூலகம்
在区域 D内解析,∑. ( z ) 在 D中内闭一致连续,
则在 D 内可 以逐 项 求导 任 意次 ; 但 实 变 函数 中的类
是 在点 =X+ y , 二元 函数 M ( , Y ) , ( , Y )可微且
满足
a a — — 一 x a a v a — — 一 a — a — 一 %
已有知识探索新知识的积极性 , 又逐步熟悉 了类 比
思 维方 法 。
2 无 限与有 限的类 比
间 又有着 有 机 的联 系 。在 复 变 函数 的教 学 中 ,合 理 的性 质 、 连续 性 、 逐 项可 积性 定 理 , 复 变 函数 与 实变 函数 可 以说没 什 么差别 , 但 逐 项可 微 的外 尔斯 特拉 斯( We i e r s t r a s s ) 定理 却不 同 。复变 函数 只 要求 ( z )
文献标识码 : A 文章 编号 : 1 6 7 3—1 9 8 0 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 1 6 3— 0 2
关键词 : 复变函数 ; 高等数学 ; 类 比
中图分类号 : O 2 1 1
为了使方程 +1=0 有解 , 也使 复数能够开 猜 测 出复变 函数 导数 的一 些平 行 性 质 ,再 去 给 以推 平方 , 人们引进 了虚数单位 i , 从 而有了复数。随 导 证 明进行 验证 。 通 过类 比使 学 生 掌握 它们 之 间 的 着复变 函数理论 的建立 , 它逐渐渗透到许多数学分 相 似之处 , 然 后再 给 出它们 的不 同之 处 。 z 趋 于 可 支, 在热力学 、 流体力学、 电学等方面得到了广泛 的 应用。 正如著名数学 家陈省 身所说“ 没有复数 , 就 没 有 电学 ;没有 电 学 ,就 没 有 现 代 文 明 ” 。 由此 可