Вычисление производной в точке возможно 2-мя способами.
Пример.Для найти .
Решение. Способ 1.
Производная как от единой функции :
= , что в точке равно .
Способ 2.
По компонентам , достаточно лишь :
= = ,
в точке означает что в , т.е. данные функции надо вычислить в точке , что составляет .
Теорема 2. дифференцируемая функция векторные поля
и являются потенциальными.
Доказательство.Вспомним условие потенциальности поля , а именно, . Для векторного поля в таком случае, , , и тогда условие потенциальности эквивалентно первому условию Коши-Римана .
Для векторного поля соответственно, , , и тогда условие потенциальности эквивалентно второму условию Коши-Римана: .
.
Определение.Если функция дифференцируема и в самой точке , и во всех точках некоторой её окрестности, то она называется аналитической в точке .
Пример.Для функции условия Коши-Римана выполняются независимо от точки, то есть во всех точках плоскости, тогда для каждой точки они автоматически выполнены и во всей её окрестности. Таким образом, аналитическая во всех точках комплексной плоскости.
Различие понятий аналитичности и дифференцируемости видно на другом примере.
Пример. . Распишем её через .
= = . Здесь , .
, .
1-е условие Коши-Римана выполняется только при
, .
2-е условие Коши-Римана выполняется только при .
Таким образом, единственная точка в плоскости, где выполнены условия Коши-Римана, это (0,0). Но ни в одной точке из её окрестности они не выполняются, а только в одной изолированной точке . То есть, в начале координат функция дифференцируемая, но не аналитическая.
Теорема 3.Если функция является аналитической в некоторой области D, то для каждой из её частей (действительной и мнимой) в этой области выполняется уравнение Лапласа:
и .
Доказательство.
Запишем 2 условия Коши-Римана. Одно продифференцируем по переменной , а второе по :
.
Сложим теперь эти 2 равенства, но при этом смешанные производные 2 порядка от при этом совпадают, они вычитаются и дают 0.
. Итак, .
Теперь снова запишем условия Коши-Римана, 1-е дифференцируем по , а второе по .
.
Теперь вычтем из 1-го равенства 2-е.
, тогда .
Пример. = . Здесь для не верно уравнение Лапласа: .
Пример. = . Уравнение Лапласа для обеих частей функции:
1) , , в сумме 0.
2) , , 0+0=0.
Дата добавления: 2020-03-17; просмотров: 542;