Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2018-01-05 | 778 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Производной от функции комплексной переменной w = f (z) в точке z 0 называется предел:
,
где , и произвольным образом.
Функцию w = f (z), дифференцируемую в точке z 0 и некоторой ее окрестности, называют аналитической,или регулярной функцией в точке z 0.
Точки, в которых ФКП не является аналитической, называют особыми точками этой функции.
Для того, чтобы функция f (z) = u (x,y) + iv (x,y) была аналитической в области D необходимо и достаточно, чтобы частные производные 1-го порядка функций u (x, y) и v (x, y) были непрерывны в этой области и выполнялись бы условия:
, (10)
называемые условиями Эйлера-Даламбера, или условиями Коши-Римана.
Пример 5. Проверить аналитичность ФКП .
Þ u = x 2 – y 2 – 2 x; v = 2xy + 2y (см. пример 1). Проверим выполнение условий Коши-Римана:
.
Условия (10) не выполняются, следовательно, эта функция не является аналитической.
Пример 6. Проверить аналитичность ФКП .
Выделим действительную и мнимую части функции:
.
Проверим выполнение условий Коши-Римана:
.
Условия выполняются во всех точках, кроме особой точки (0,0), в которой функции и u (x, y) и v (x, y) не определены. Следовательно, функция аналитическая при .
Если функция w = f (z) аналитическая в области D, то ее производную можно найти, используя правила дифференцирования, аналогичные правилам дифференцирования функции одной действительной переменной.
Пример 7. Вычислить значение производной функции в точке
z 0 = – 1+ i.
Функция – аналитическая, а значит, дифференцируемая во всей своей области определения (см. пример 3). Ее производная:
.
Вычислим значение производной в точке z 0 = – 1+ i:
Следовательно, .
Задача 1. Даны уравнение , комплексное число и натуральное число n = 6. Требуется:
|
1) найти корни уравнения z 1, z 2 на множестве комплексных чисел;
2) найти комплексное число в алгебраической форме;
3) получить тригонометрическую форму числа и вычислить с ее помощью . Ответ записать в тригонометрической и в алгебраической формах.
Решение задачи 1.
1) Найдем корни уравнения на множестве комплексных чисел:
(здесь использовано: ).
2) Чтобы найти комплексное число , вычислим сначала :
( – это число, сопряженное числу , т.е. ).
Затем находим числитель и знаменатель .
Теперь вычисляем w, используя домножение числителя и знаменателя на число, сопряженное знаменателю:
– получили число w в алгебраической форме.
3) Комплексное число задано в алгебраической форме , где x = 1, y = . Получим тригонометрическую форму этого числа
, используя формулы (13) и (14). Вычислим модуль комплексного числа и его аргумент:
Таким образом, – тригонометрическая форма числа z 0.
Для вычисления используем формулу (15) возведения комплексного числа в натуральную степень:
.
Здесь аргумент . Выбираем главное значение аргумента, принадлежащее промежутку , используя формулу (11): при n = – 1 получаем . Тригонометрическая форма комплексного числа для имеет вид:
.
Подставив значения cos0 = 1, sin0 = 0, получим алгебраическую форму этого числа:
Ответы: 1) 2) ; 3) ;
= 64.
Задача 2. Дана функция комплексной переменной , где z = x + iy, и точка z 0 = – 1 + 3 i. Требуется:
1) представить функцию в виде w = u (x,y) + iv (x,y), выделив ее действительную и мнимую части;
2) проверить, является ли функция w аналитической;
3) в случае аналитичности функции w найти ее производную w ′ в точке z 0.
Решение.
1) Выделим действительную и мнимую части функции:
.
2) Чтобы установить аналитичность функции w, проверим выполнение условий Коши-Римана (10):
Получили: . Условия Коши-Римана выполняются во всех точках, кроме особой точки z = 2 i, в которой функции x = 0, y = 2 и функции u (x, y) и v (x, y) не определены. Следовательно, функция – аналитическая при .
3) Найдем производную функции:
|
.
Вычислим значение производной функции в точке z 0 = – 1 + 3 i.
Ответы:
1) ;
2 ) функция аналитическая при ;
3) .
Рекомендуемая литература
1. Письменный, Д.Т. Конспект лекций по высшей математике. В 2 ч. Ч. 1 / Д.Т. Письменный. –М.: Айрис-пресс, 2003. – 288 с.
2. Письменный, Д.Т. Конспект лекций по высшей математике. В 2 ч. Ч. 2 / Д.Т. Письменный. –М.: Айрис-пресс: Рольф, 2002. – 256 с.
3. Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление: учебник для втузов. В 2 т. Т. 1 / Н. С. Пискунов.– М.: Интеграл-Пресс, 2001.– 456 с.
4. Шипачев, В.С. Высшая математика: учебник для вузов / В.С. Шипачев.– М.: Высш. шк., 2007.– 479 с.
5. Данко, П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах: учебное пособие для втузов. В 2 ч. Ч.1 / П. Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова.– М.: Оникс: Мир и образование, 2005.– 304 с.
6. Данко, П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах: учебное пособие для втузов. В 2 ч. Ч.2 / П. Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова.– М.: Оникс: Мир и образование, 2005.– 416 с.
7. Шипачев, В.С. Задачник по высшей математике / В.С. Шипачев.– М.: Высш. шк., 2001.– 304 с.
8. Кручкович Г.И. Сборник задач и упражнений по специальным главам высшей математики: учебное пособие для втузов. / Г.И. Кручкович [и др.], под ред. Г.И. Кручковича. – М.: Высш. шк., 1970.– 512 с.
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!