本章主要内容
1.导数的定义
设f(z)=u(x,y)+iv(x,y), 存在,称f(z)在z处可导,且
应特别注意Δz→0的方式是任意的.若在某种方式下,上述极限不存在,或某两种方式下极限不相等,则f(z)不可导.
若f(z)在区域D内处处可导,则称f(z)在D内可导.
2.可导与连续的关系
f(z)在z0处可导,则 f(z)在z0处连续,反之未必成立.
3.求导法则
设f(z),g(z)可导,C为常数,则有
(1)[f(z)±g(z)]'=f'(z)±g'(z);
(2)[f(z)g(z)]'=f'(z)g(z)+f(z)g'(z);
(3)
(4){f[g(z)]}'=f'(w)g'(z),其中w=g(z);
(5),其中w=f(z)与z=φ(w)是两个互为反函数的单值函数,且φ'(w)≠0;
(6)(C)'=0.
4.解析函数
若函数f(z)在点z0的某个邻域内(包含点z0)处处可导,则称f(z)在点z0解析.
若f(z)在区域D内每一点都解析,称f(z)是D内的解析函数.
5.解析与可导的关系
f(z)在区域D内可导与f(z)在区域D内解析等价;而f(z)在z0可导与f(z)在z0解析不等价,即函数在一点可导未必在此点解析.
6.奇点
若f(z)在z0不解析,称z0为f(z)的奇点.
7.解析的充要条件
函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y)在区域D内解析的充要条件是二元实函数u(x,y)和v(x,y)在D内任一点z=x+iy可微且满足柯西-黎曼方程
若函数u(x,y)和v(x,y)在D内一阶偏导数连续,且满足柯西-黎曼方程,则f(z)在D内解析.
若f(z)在区域D内不满足柯西-黎曼方程,显然,f(z)在D内不解析.
8.函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y)在D内某点z0=x0+iy0可导的充要条件
函数f(z)在D内某一点z0=x0+iy0处可导的充要条件是u(x,y),v(x,y)在点z0=x0+iy0可微且满足柯西-黎曼方程.
9.若f(z)解析,则f'(z)亦解析,且f(z)具有任意阶导数(此论断将在复变积分中证实).
10.初等函数
(1)指数函数 对任意的复数z=x+iy,规定函数w=ex(cosy+isiny)为复数z的指数函数记作w=ez=ex(cosy+isiny)或exp(z)=ex(cosy+isiny).
ez是以2πi为基本周期的周期函数,在整个复平面内解析,且 (ez)'=ez.
(2)对数函数 把指数函数的反函数称为对数函数.
Lnz=ln|z|+iarg(z)+2kπi的主值对数lnz=ln|z|+iarg(z) ,
lnz在除去原点及负实轴的复平面内解析,且
(3)幂函数 对于任意复数α及复变量z≠0,定义幂函数w=zα为
zα的各个分支在除去原点及负实轴的复平面内解析且(zα)'=αzα-1.