目录
第1章绪论.1
1.1研究背景.1
1.2研究内容.1
第2章计算复积分的常见方法.4
2.1参数方程法计算复积分.4
2.2柯西积分定理及其推论计算复积分.5
2.3柯西积分公式计算复积分.9
2.4复合闭路定理计算复积分.14
2.5洛朗级数法计算复积分.18
2.6留数定理计算复积分及其应用.27
第3章各种方法的选择原则及其联系.28
第4章复积分在实际问题当中的应用.33
致谢.39
参考文献.40
1 1 1 1 绪论绪论绪论绪论1.1 1.1 1.1 1.1 研究背景 研究背景 研究背景 研究背景在 18 世纪后半叶到 19 世纪初,开始了复函数的偏导数与积分性质的探索 。复分析真正作为现代分析的一个研究领域是在 19 世纪建立起来的,主要奠基人 :柯西、黎曼和魏尔斯特拉斯 。 柯西建立了复变函数的微分和积分理论 。 1814 年 、1825 年的论文《关于积分限为虚数的定积分的报告》建立了柯西积分定理, 182 6年提出留数概念, 1831 年获得柯西积分公式, 1846 年发现积分与路径无关定理 。1.1.1 复变函数概况复数的概念起源于求方程的根,在二次、三次代数方程的求根中就出现了负数开平方的情况 。 在很长时间里,人们对这类数不能理解 。 但随着数学的发展,这类数的重要性就日益显现出来 。 复数的一般形式是 : bi a + , 其中 i 是虚数单位 。以复数作为自变量的函数就叫做复变函数,而与之相关的理论就是复变函数论 。解析函数是复变函数中一类具有解析性质的函数,复变函数论主要就是研究复数域上的解析函数,因此通常也称复变函数论为解析函数论 。 复变函数论的全面发展是在十九世纪,就像微积分的直接扩展统治了十八世纪的数学那样,复变函数这个新的分支统治了十九世纪的数学 。 当时的数学家公认复变函数论是最丰饶的数学分支,并且称为这个世纪的数学享受,也有人称赞它是抽象科学中最和谐的理论之一 。复变函数中的许多概念、理论和方法是实变函数在复数领域内的推广和发展,因而它们之间有着许多的相似之处 。 但是 , 复变函数又有与实变函数不同之点 , 它是数学分析在研究领域的扩展 。 在我们学习中,要勤于思考,善于比较,既要注意共同点,更要弄清不同点 。 这样,才能抓住本质,融会贯通 。复积分研究的对象主要针对解析函数,解析函数的性质做如下概 括:若函数 f(z) 在点 0 z的 ε 邻域内点点可导,则称在点 0 z解析;若函数在区域 D 内点点可导 , 则称 f(z) 在区域 D 内解析 ; 若 f(z) 在包含 D 的某个开区域解析 , 则称在闭区域 D 中解析。函 数 f(z) 在区域 D( 或点 z) 解析的充要条件 : 在区域 D( 或点 z的 ε 邻域 ) 内各点 u(x,y) 和 v(x,y) 可微并满足 C - R 条件 。 解析函数作为复变函数的主要研究对象,它具有多种性质,像其共轭性、调和性、保角性等微分性质及积分性质等。 [3]1 、微分性质: x y y xv u v u − = = ,。具体表现为共轭性、调和性、保角性1.1 共轭性解析函数的实部和虚部通过柯西 — 黎曼条件互相联系,并不独立。若给定解析函数 w=f(z) 在某点 0 0 0 iY X Z + = 的值 f( 0 z)= i v u 0 0 + , 则可由 v(x,y) 求 u(x,y) 或 由u(x,y) 求 v(x,y) , 进而求出 w=f(z) 。