複變函數的積分| 中文数学Wiki | Fandom
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在复变函数论中,复变函数的积分又称为复积分,是复变函数论的基础之一,它类似于多元积分中的第二型曲线积分。
设在复平面内有一个可度量的有向曲线(不必连续), ...
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複變函數的積分
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在複變函數論中,複變函數的積分又稱為復積分,是複變函數論的基礎之一,它類似於多元積分中的第二型曲線積分。
目次
1概念
2性質
3與第二型曲線積分的聯繫
4環路積分
5上下節
概念
設在複平面內有一個可度量的有向曲線(不必連續),在其上定義了一個複變函數對插入若干分點,其中滿足
這樣曲線就被分成了個小弧段,該弧段上的複數改變量記作,記號稱為分割的模,在每個小弧段上取一個代表複數,作下述積分和式
如果上述和式在時對任意的分割方法和任意的都有唯一的有限值,我們就說函數在上可積,積分和式的極限叫作在上的積分,記作
稱為積分路徑。
性質
這樣定義的複變函數的積分有下述性質:
積分對積分路徑的方向性:
積分對被積函數的線性性:
積分對積分路徑的可加性(進而可以推出有限可加性):
復積分的控制不等式:其中,,是曲線的弧長。
是弧微分,中間的式子是一個第一型曲線積分。
與第二型曲線積分的聯繫
如果沿連續且可積,那麼有公式
進一步,如果是光滑的有向曲線,那麼還有
上式右端是一個可以取到複數的Riemann積分。
環路積分
如果是一個簡單閉曲線,它或者連續,或者逐段連續,那麼可以定義環路積分
積分路徑的起點和終點相同,可以選擇上任意一點,它的方向規定為閉曲線的方向,即當沿著曲線行進時,曲線內部始終在觀察者的左側。
一個重要的環路積分是
其中,是以為圓心,任意正數長度為半徑的圓周。
這一積分在後續的很多場合中有重要的應用。
上下節
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下一節:Cauchy積分定理
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