<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?><rss version="2.0" xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom"><channel><title>Complex on Bughht Blog</title><link>https://bughht.github.io/tags/complex/</link><description>Recent content in Complex on Bughht Blog</description><generator>Hugo</generator><language>zh-CN</language><managingEditor>hhong6@mgh.harvard.edu (Haotian Hong)</managingEditor><webMaster>hhong6@mgh.harvard.edu (Haotian Hong)</webMaster><lastBuildDate>Thu, 01 Oct 2020 15:09:46 +0800</lastBuildDate><atom:link href="https://bughht.github.io/tags/complex/index.xml" rel="self" type="application/rss+xml"/><item><title>Complex Function</title><link>https://bughht.github.io/undergraduate_shu/complex/</link><pubDate>Thu, 01 Oct 2020 15:09:46 +0800</pubDate><author>hhong6@mgh.harvard.edu (Haotian Hong)</author><guid>https://bughht.github.io/undergraduate_shu/complex/</guid><description>&lt;h1 id="review"&gt;Review&lt;/h1&gt;
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$Lnz=ln|z|+iargz+3k\pi i (k\in Z)=ln|z|+iArgz$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$lnz=ln|z|+iargz\quad -\pi&amp;lt;argz\leq\pi$
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$arg z=\arctan\cfrac{y}{x}$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$e^z=e^{z+2k\pi i}\quad (k\in Z)$
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$e^{Lnz}=e^{lnz}=z$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Example: $(1+i)^n=(1-i)^n$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$z^\alpha=e^{\alpha(ln|z|+iargz+2k\pi i)}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\sin z=\cfrac{e^{iz}-e^{-iz}}{2i}\qquad \cos z=\cfrac{e^{iz}+e^{-iz}}{2}$
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;复数计算展开到$a+bi$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$f(z)=zImz$在复平面处处连续&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;可导的充分条件：
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$u_x,u_y,v_x,v_y$在$(x,y)$连续，且在$(x,y)$满足C-R方程，则$f(z)$在$z=x+iy$可导，且$f&amp;rsquo;(z)=u_x+iv_x=v_y+iv_x=u_x-iu_y=v_y-iu_y$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;解析函数
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;所有解析点的合集必为开集，不可能仅在一个点或一条曲线上解析&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;平面上处处解析的函数
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$f(z)=e^z,z^n,\sin z,\cos z$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;处处不解析的函数
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$f(z)=Rez,Imz,|z|,\overline{z},z|z|$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\oint_{|z|=1}Rezdz$:参数方程求解&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;调和函数
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$u_{xx}+u_{yy}=0$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Example $u=x^2-y^2+xy$
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$u_x=2x+y,\quad u_y=-2y+x$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$u_{xx}=2,\qquad u_{xy}=1,\qquad u_{yx}=1,\qquad u_{yy}=-2$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$u_xx+u_yy=0$, 调和&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;复积分
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;非闭区间
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;参数方程法
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$\int_Cf(z)dz=\int_a^bf(z(t))z&amp;rsquo;(t)dt$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Example $\int_CRezdz$, $C=1-i$ to $3+2i$直线段
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$C:(2t+1)+i(3t-1)$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$I=\int_0^1(2t+1)(2+3i)dt$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Example $\int_C|z|dz$, C:上半单位圆周线，起点-1
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$C:z=e^{i\theta}, \theta:\pi\to 0$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$|z|=1$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$I=\int_\pi^0 1(ie^{i\theta})d\theta=e^{i\theta}\big|_\pi^0=2$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;牛顿-莱布尼兹公式&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;周线积分
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;参数方程
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;Example $\oint_{|z|=2}(Rez+e^z)dz$
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$I=\oint_{|z|=2}Rezdz+\oint_{|z|=2}e^zdz=\oint_{|z|=2}Rezdz$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\int_0^{2\pi}2\cos\theta ie^{i\theta}d\theta=\cdots$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;推广的柯西积分定理&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;柯西积分公式
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$\oint_C\cfrac{f(z)}{(z-z_0)^{n+1}}dz=\cfrac{2\pi i}{n!}f^{(n)}(z_0)$
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;Example $I=\oint_C\cfrac{e^z}{z(z-1)^2}dz, C:x^2+y^2=4x+5$
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$C:(x-2)^2+y^2=3^2$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$I=\oint_{C_1}\cfrac{\frac{e^z}{(z-1)^2}}{z}dz+\oint_{C_2}\cfrac{\frac{e^z}{z}}{(z-1)^2}$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;留数定理
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$\oint_Cf(z)dz=2\pi i\sum\limits_{k=1}^n Res[f(z),z_k]$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$Res[f(z),z_k]:$ f(z)在$z_k$去心邻域的洛朗展开中$\cfrac{1}{z-z_k}$系数$C_{-1}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;本性奇点
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$I=\oint_{|z|=1}ze^{-\cfrac{1}{z^2}}dz=2\pi i Res[ze^{-\cfrac{1}{z^2}},0]$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;可去奇点&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;极点
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;洛朗展开求留数&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$Res[f(z),z_0]=\cfrac{1}{(m-1)!}\lim\limits_{z\to z_0}\cfrac{d^{m-1}}{dz^{m-1}}[(z-z_0)^mf(z)]$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;留数定理应用&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;泰勒展开
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$e^z=\sum\limits_{n=0}^\infty\cfrac{z^n}{n!},\quad |z|&amp;lt;\infty$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\sin(z)=\sum\limits_{n=0}^\infty (-1)^n\cfrac{z^{2n+1}}{(2n+1)!}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\cos(z)=\sum\limits_{n=0}^\infty(-1)^n\cfrac{z^2n}{(2n)!}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\cfrac{1}{1-z}=\sum\limits_{n=0}^\infty z^n,\quad |z|&amp;lt;1$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\cfrac{1}{1+z}=\sum\limits_{n=0}^\infty (-1)^nz^n,\quad |z|&amp;lt;1$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\cfrac{1}{1-z^2}=\sum\limits_{n=0}^\infty z^{2n},\quad |z|&amp;lt;1$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\cfrac{1}{1+z^2}=\sum\limits_{n=0}^\infty (-1)^n z^{2n},\quad |z|&amp;lt;1$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;洛朗展开
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$e^{\frac{1}{z}}=1+\cfrac{1}{z}+\cfrac{1}{2!}(\cfrac{1}{z})^2+\cdots+\cfrac{1}{n!}(\cfrac{1}{z})^n+\cdots,\qquad 0&amp;lt;|z|&amp;lt;+\infty$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\sin\cfrac{1}{z}=\cfrac{1}{z}-\cfrac{1}{3!}\cfrac{1}{z^3}+\cdots+(-1)^n\cfrac{1}{(2n+1)!}(\cfrac{1}{z})^{2n+1}+\cdots,\qquad 0&amp;lt;|z|&amp;lt;+\infty$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\cos\cfrac{1}{z}1-\cfrac{1}{2!}\cfrac{1}{z^2}+\cdots+(-1)^n\cfrac{1}{(2n)!}(\cfrac{1}{z})^{2n}+\cdots,\qquad 0&amp;lt;|z|&amp;lt;+\infty$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;傅里叶变换
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$F(\omega)=\mathscr{F}[f(t)]=\int_{-\infty}^\infty f(t)e^{-i\omega t}dt,\qquad T\to \infty$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$f(t)=\mathscr{F}^{-1}[F(\omega)]=\cfrac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^\infty F(\omega)e^{i\omega t}d\omega$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{F}[\delta(t)]=1$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{F}[e^{i\omega_0 t}]=2\pi\delta(\omega-\omega_0)$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{F}[e^{i\omega_0 t}f(t)]=F(\omega-\omega_0)$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{F}[f^{(n)}(t)]=(i\omega)^n\mathscr{F}[f]$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\cfrac{d^nF(\omega)}{d\omega^n}=(-i)^n\mathscr{F}[t^nf(t)]$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;拉普拉斯变换
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;$F(s)=\mathscr{L}[f(t)]=\int_0^{+\infty}f(t)e^{-st}dt$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[1]=\cfrac{1}{s}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[e^{at}]=\cfrac{1}{s-a}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[\sin bt]=\cfrac{b}{s^2+b^2}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[\cos bt]=\cfrac{s}{s^2+b^2}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[t]=\cfrac{1}{s^2}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[t^2]=\cfrac{2!}{s^3}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[t^n]=\cfrac{n!}{s^{n+1}}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[\alpha f+\beta g]=\alpha F(s)+\beta G(s)$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[e^{at}f(t)]=F(s-a)$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[t^nf(t)]=(-1)^n F^{(n)}(s)$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[\int_0^tf(t)dt]=\cfrac{F(s)}{s}$&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;$\mathscr{L}[f^{(n)}(t)]=s^nF(s)-s^{n-1}f(0)-s^{n-2}f&amp;rsquo;(0)-\cdots-f^{(n-1)}(0)$&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;h1 id="class"&gt;Class&lt;/h1&gt;
&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;p&gt;$f&amp;rsquo;(z_0)=\lim_{\Delta z\to 0}\cfrac{\Delta w}{\Delta z}$&lt;/p&gt;</description></item></channel></rss>