
- •1. Поле комплексных чисел. Действительная и мнимая части, модуль и аргумент комплексного числа.
- •2. Формула Муавра, корень n-ой степени из комплексного числа. Расширенная комплексная плоскость.
- •4. Ряды функций комплексного переменного: равномерная сходимость, признак Вейерштрасса.
- •Равномерная сходимость:
- •5. Степенной ряд: теорема Абеля, формула Коши-Адамара, область сходимости.
- •6. Функции комплексного переменного: предел, непрерывность и их связь с функциями действительного переменного.
- •7. Дифференцируемые и голоморфные функции комплексного переменного. Условия Коши-Римана.
- •8. Геометрический смысл аргумента и модуля производной. Понятие конформного отображения.
- •9. Интеграл функции комплексного переменного. Первообразная голоморфной функции: локальная первообразная, первообразная вдоль пути, формула Ньютона-Лейбница.
- •10. Гомотопия путей с общими концами и замкнутых путей. Теорема Коши.
- •11. Глобальная теорема существования первообразной для голоморфной функции в односвязной области.
- •12. Теорема Коши для многосвязной области. Интегральная формула Коши.
- •13. Теорема Коши для многосвязной области.
- •15. Свойства голоморфных функций. Гармонические функции. Интегральная формула Коши для производных голоморфной функции.
- •16. Интегральная формула Коши для производных голоморфной функции.
- •17. Теорема Мореры. Функции, голоморфные в смысле Коши, Римана и Вейерштрасса. Теорема Вейерштрасса о рядах голоморфных функций.
- •18. Нули в голоморфной функции и их кратность. Теорема единственности голоморфной функции.
- •19. Аналитическое продолжение: принцип аналитического продолжения.
- •20. Аналитическое продолжение через границу области: лемма о непрерывной продолжении, принцип симметрии Римана-Шварца. Аналитическая функция в смысле Вейерштрасса.
- •21. Ряд Лорана: теорема Лорана, правильная и главная части, теорема единственности, неравенства Коши.
- •2 2. Изолированные особые точки однозначного характера. Теорема Сохоцкого, теорема Пикара.
- •23. Целые и мероморфные функции: теорема Вейерштрасса и теорема Миттаг-Леффлера.
- •24. Изолированные особые точки многозначного характера
- •25. Основные элементарные многозначные функции.
- •26. Вычеты: определение, теорема Коши. Теорема о полной сумме вычетов.
- •27. Интеграл типа Коши.
- •28. Логарифмический вычет. Принцип аргумента и теорема Руше.
- •29. Принцип максимума модуля. Лемма Шварца.
- •30. Теорема Монтеля (принцип компактности). Теорема Гурвица.
6. Функции комплексного переменного: предел, непрерывность и их связь с функциями действительного переменного.
Рассматривая
вопрос непрерывности функции комплексного
переменного на самом деле мы приходим
к вопросам рассмотрения непрерывности
двух функций вещественного переменного
u(x,y)
и v(x,y)
на плоскости
.
7. Дифференцируемые и голоморфные функции комплексного переменного. Условия Коши-Римана.
8. Геометрический смысл аргумента и модуля производной. Понятие конформного отображения.
Если не предполагать голоморфности, то для приращения имеем соотношения
Поскольку
,
то
.
В результате имеем
,
где
В случае голоморфности с учетом
соотношении Коши-Римана приращение
функции примет вид
.Таким
образом,
приращение голоморфной функции «почти» пропорционально приращению
,
приращение функции - «почти» линейная комбинация приращении
.
Здесь «почти» означает с точностью до
.
Заметим, что
,
поэтому
.
Применяя к обеим частям последнего
приближенного равенства сначала операцию
модуль, затем аргумент комплексного
числа имеем
геометрически означает локальное растяжение в
раз, если
. Случай
соответствует сжатию. Таким образом, модуль производной означает коэффициент локального растяжения или сжатия.
геометрически означает локальный поворот против часовой стрелки на один и тот же угол
, то есть разные вектора
, начинающиеся в точке
, поворачиваются на один и тот же угол. Таким образом, означает на какой угол надо повернуть , чтобы получить направление соответствующее
.
9. Интеграл функции комплексного переменного. Первообразная голоморфной функции: локальная первообразная, первообразная вдоль пути, формула Ньютона-Лейбница.
10. Гомотопия путей с общими концами и замкнутых путей. Теорема Коши.
Кривой или путём на
комплексной плоскости
называется
отображение вида
.
Особо стоит отметить, что при таком
определении можно конкретизировать не
только вид кривой,
который будет зависеть от аналитических
свойств функции
,
но и её направление.
Для примера, функции
и
будут
определять одинаковую по виду кривую,
но проходимую в противоположных
направлениях.
Кривые
и
называются гомотопными,
если существует кривая
,
зависящая от параметра
таким
образом, что
и
.
Теорема 6. (Коши) Интеграл от
голоморфной в области
вдоль любых гомотопных в
кривых принимает одно и то же значение.
Краткая формулировка:
Здесь и всюду в дальнейшем
будет обозначать класс голоморфных в
функций. Приведем различные эквивалентные
формулировки теоремы Коши. Как всегда
означает границу области
.
Когда граница
- связное множество, то будем говорить,
что
- односвязная область.
Теорема 7. (Коши для односвязной области) Интеграл от голоморфной в односвязной области функции вдоль любого замкнутого контура равен нулю.
Кстати, замкнутые кривые часто представляют границы областей. Поэтому справедлива
Пусть
.
Доказывать надо только для незамкнутых
контуров.
Рассмотрим
замкнутый контур
,
где
- совпадает с контуром
,
только его ориентация изменена. Тогда
найдется односвязная подобласть
области
,
которая содержит замкнутый контур
.
Из теоремы 7, примененной для односвязной
подобласти
,
следует, что
.
Отсюда получаем
.
Что и доказывает теорему 6.