456 字
2 分钟
复变函数: 复习与总结

辐角主值#

定义为复数的幅角取值范围为 (π,π](-\pi, \pi] 的主值。

argz=arctanImzRez\arg z=\arctan\frac{Im z}{Re z}

常常配合 arctanarctan 函数的性质使用:

arccotx=arctan1xarctanx+arctan1x={π2x>0π2x<0arccot x=\arctan \frac{1}{x}\\ \arctan x+\arctan \frac{1}{x}=\begin{cases} \frac{\pi}{2}&x>0\\ -\frac{\pi}{2}&x<0 \end{cases}

CR定理#

速记:先写雅各比矩阵,再主对角相等副对角相反

速用1:在uv一阶偏导连续的情况下,点满足     \iff 可导;区域满足     \iff 全纯(解析)

速用2:结合调和函数,若u调和,则存在v使得f=u+iv全纯。求f有两种方法,一种是由u偏导结合CR方程来求v,另一种是直接用CR方程写f’并积分。如果有初值记得代

解析函数#

常见的解析函数有有理,三角(本质上是指数),对数,指数等。解析函数的导积商复合仍是解析函数

解析函数的单连通解析域内闭路积分(Cauchy古撒定理)

柯西积分公式#

f(z)f(z) 在单连通区域 DD解析Γ\Gamma 是区域内包含点 aa 的正向简单闭曲线,则有柯西积分公式:

f(a)=12πiΓf(z)zadzf(a) = \frac{1}{2\pi i} \oint_{\Gamma} \frac{f(z)}{z-a} \, dz

有些题目中,往往a被当作变量z来处理,从而得到 f(z)f(z) 的表达式

高阶导数公式#

f(z)f(z) 在单连通区域 DD解析Γ\Gamma 是区域内包含点 aa 的正向简单闭曲线,则 ffnn 阶导数公式为:

f(n)(a)=n!2πiΓf(z)(za)n+1dzf^{(n)}(a) = \frac{n!}{2\pi i} \oint_{\Gamma} \frac{f(z)}{(z-a)^{n+1}} \, dz

留数#

在求m阶极点的留数时,常用公式:

Res[f,z0]=1(m1)!limzz0[dm1dzm1((zz0)mf(z))]Res[f,z_0]=\frac{1}{(m-1)!}\lim_{z\to z_0}\left[\frac{d^{m-1}}{dz^{m-1}}((z-z_0)^mf(z))\right]

其中极限意味着可以洛必达

其中 (zz0)m(z-z_0)^m 作用:

  1. 抵消极点的奇异性,使得括号内在 z0z_0 处解析

  2. 可以挪到分母上,结合lim把难算的部分变成高阶导数(结合零点阶数的定义)

eg z0z_0g(z)g(z) 的二阶零点,则 limzz0g(z)(zz0)2=g(z0)\lim\limits_{z\to z_0}\frac{g(z)}{(z-z_0)^2}=g^{\prime\prime}(z_0)

复变函数: 复习与总结
https://biscuit0613.github.io/posts/complexfunction/cmplxfunc_revision/
作者
Biscuit
发布于
2025-10-22
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0