
- •1 Основные понятия теории дифференциальных уравнений
- •2 Дифференциальные уравнения 1-го порядка. Задача Коши, теорема о существовании и единственности ее решения. Общее, частное решение (интеграл), особое решение.
- •3 Геометрическая интерпретация ду 1-го порядка. Метод изоклин
- •4 Уравнения с разделяющимися переменными
- •5 Однородные ду. Уравнения сводящиеся к однородным
- •6 Линейные ду 1-го порядка. Уравнения Бернулли.
- •7 Уравнения в полных дифференциалах
- •8 Интегрирующий множитель
- •9 Ду высших порядков, задача Коши. Общее, частное решение. Теорема о существовании и единственности решения задачи Коши
- •10 Уравнения допускающие понижение порядка
- •11 Линейные ду высших порядков. Т. О существовании и единственности решения задачи Коши. Т. О св-ве решений лоду
- •12 Линейная независимость функций. Определитель Вронского
- •17 Фср лоду n-го порядка.
- •18 Лнду. Метод вариации произвольных постоянных.
- •19 Структура общего решения лнду. Принцип суперпозиции решений.
- •20 Подбор частного решения лнду методом неопределенных коэффициентов
- •22. Связь между ду n-го порядка и системой ду n-го порядка. Метод исключения.
- •23. Фкп. Предел, непрер-ть, св-ва ф-й, имеющих предел.
- •24. Показ-я, тригон-ие, гипер-ие, логар-ая, общая степенная и общая показ-ая фкп.
- •25. Обратные тригонометрические и гиперболические фкп.
- •26. Производная фкп. Необходимые условия дифференцируемости функции в точке
- •27. Дост.Усл-я диф-ти ф-и.Анал-ие и гармон-е ф-и.
- •28. Геометр.Смысл модуля и аргумента производной фкп. Конформные отобр-я.
- •29. Интеграл от фкп. Св-ва интеграла. Интеграл с переменным верхним пределом. Теорема Мореры.
- •30. Интегральные теоремы Коши для односвязной и многосвязной областей.
- •31. Формула Коши для односвязной области.
- •33. Разложение аналитической функции в ряд Тейлора в круге. Разложение функции в ряд Лорана в кольце.
- •34. Нули аналитических функций. Правила определения порядка нулей.
- •35. Классификация особых точек фкп. Изолированные особые точки.
- •36. Вычеты, их вычисление в особых точках. Вычет в бесконечно удаленной точке.
- •37. Основная теорема о вычетах. Теорема о сумме всех вычетов.
- •38. Вычисления определенных интегралов по отрезку [0,2п] от рациональной функции относительно sint и cost и несобственных интегралов с бесконечными пределами рациональных функций.
- •Вычисления определённых интегралов от тригонометрических функций
- •39. Леммы Жордана. Несобственные интегралы по действительной оси от функций
- •40. Преобразование Лапласа. Условия на функцию - оригинал.
- •48 Решение лду с постоянными коэффициентами операционным методом. Формула Дюамеля и ее применение к решению ду.
- •49 Решение систем ду с постоянными коэфф. С помощью преобразования Лапласа.
28. Геометр.Смысл модуля и аргумента производной фкп. Конформные отобр-я.
Пусть
дана анал-ая ф.
оперед-на
в нек. открытом множестве D.
Причем f’(z)≠0.
Выберем любую т.z0
D
и рас-им
или
.
Образом круга |∆z|<
на множестве W
яв-ся множество точек
соответ-х приращению ∆z.
Т.к.f(z)
– диф-ая ф-я, то ∆f(z)
: f’(z0)∆z+
с точностью до б.м.высшего порядка.
Запишем
в показ-ой форме:
;
;
;
⇒модуль
есть коэф-нт растяжения при отображении
ф-и f(z)
одинаковой во всех направ-ях.
т.е.
аргумент производной есть угол поворота
при отображении ф-и f(z)
одинаковой для всех точек окрестности.
Т.о., чтобы найти образ круга при
отображении анал-ой ф-и f(z),
надо все точки круга растянуть в |f’(z0)|
раз. Повернуть все точки круга на угол
f’(z0)
Определение. Отображение, сохр-ее углы между кривыми, наз-ся конформным.
Условия конформности отображения:
1.f(z) взаимно однозначная функция
2.f(z) аналитическая функция
3.f’(z)≠0
Конф-е
отобр-я для нек-х ф-й
отображение
осущ-ся этой ф-ей конформно на всей КП
за искл. т.z=0,
z=∞.
Любая прямая, проходящая через т.z=0
с ур-м argz=k
отображается в прямую с ур-м z=nk,
т.е.в т.z=0
углы не сохраняются.
29. Интеграл от фкп. Св-ва интеграла. Интеграл с переменным верхним пределом. Теорема Мореры.
Пусть f(Z)=U+iV непр-а в обл. Д и L- гладкая кривая, целиком лежащая в Д. Тогда интеграл от фкп по кривой l опред-я след.образом:∫f(Z)dZ=∫(U+iV)(dx+idy)=∫Udx-Vdy+i∫Vdx+Udy.
lZl=R, lZ-Z0 l=R, Z=Z0 +Reit
Z=Reit -параметр.ур-е окр-ти с центром в начале координат и радиусом R.
∫lZ-Z0l=R=dZ/(Z-Z0)=2Пi
Свойства интегралов от фкп
линейность∫(c1f1(Z)+c2f2(Z))dZ=
=c1∫f1(Z)dZ+c2∫f2(Z)dZ
при изменении ориентации дуги интеграл меняет знак ∫L+ f(Z)dZ=-∫L- f(Z)dZ
оценка модуля интеграла l∫f(Z)dZl<=∫lf(Z)ldZ
если М-макс.lf(Z)l , то l∫f(Z)dZl≤ML, L-длина дуги.
Интеграл с переменным верхним пределом:
Пусть L- гладкая кривая, соед-ая т. Z0 и Z. Если ф-я f(Z) яв-ся анал-ой в обл., в которой нах.ся кривая L, то интеграл от нее не зависит от пути интегр-я, а зависит лишь от нач. и кон. точки. В этом случае интеграл принято обозначать ∫Z0Z f(Z)dZ=F(Z), где
F(Z)-первообразная для f(Z) .
Теорема Мореры: Если ф-я f(Z) непр. в обл. Д и ∫f(Z)dZ не зависит от пути интег-я ( в частности, это выполняется, если f(Z) яв-ся аналитической), то F(Z) яв-ся аналитической, причем F(Z)=f(Z).
30. Интегральные теоремы Коши для односвязной и многосвязной областей.
Если
ф-я f(Z) анал-а в замкнутой односвязной
обл. Д с границей Г, то:
Интегральная теорема Коши для многосвязной области.
Пусть f(Z)анал-ая ф-я в многосвязной обл. Д, имеющей гладкую внешнюю границу Г и гладкие внутренние контуры γ1, γ2, …, γn. Обход всех контуров против часовой стрелки, тогда
∫по замкн.конт.f(Z)dZ=∑ ∫ по замк.конт. f(Z) dZ
31. Формула Коши для односвязной области.
Если
D
- односвязная ограниченная область, w
= f(
z)
- аналитическая в этой области функция,
то для любого кусочно-гладкого замкнутого
контура L,
лежащего в D,
интеграл от f(z)
по L
равен нулю:
.
32.
Формулы Коши для производных. Бесконечная
дифференцирусмость аналитических
функции.
Пусть
—
область на комплексной плоскости с
кусочно-гладкой границей
,
функция
—
аналитично в
и
—
точка внутри области
.
Тогда справедлива следующая формула
Коши:
Если функция f(z) имеет в каждой точке области D производную первого порядка ( т.е. аналитична в области D), то она имеет в этой области производную любого порядка (т.е. любая производная функции f(z) аналитична в области D).