本文目录几种常见的解析函数解析函数的导数公式什么是解析函数解析函数是什么解析函数的起源函数解析是什么意思为什么叫解析函数,解析在这里数学上是什么意思为什么不叫处处可导的复变函数解析函数的定义是什么解析函数是什么意思几种常见的解析函数
正比例函数y=kx (k≠0) 反比例函数y=k/x (k≠0) 一次函数y=kx+b (k≠0) 二次函数y=ax²+bx+c (a≠0) 指数函数y=a^x (a》0,且a≠1) 对数函数y=loga x (a》0且a≠1) 幂函数y=x^α 三角函数y=sinx y=cosx y=tanx
解析函数的导数公式综述:f(z)=u(x,y)+iv(x,y)为解析函数,则f’(z)=u’x+iv’x=v’y+(1/i)u’y。
函数,最早由中国清朝数学家李善兰翻译,出于其著作《代数学》。之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,也即函数指一个量随着另一个量的变化而变化,或者说一个量中包含另一个量。
函数简介
函数(function)的定义通常分为传统定义和近代定义,函数的两个定义本质是相同的,只是叙述概念的出发点不同,传统定义是从运动变化的观点出发,而近代定义是从集合、映射的观点出发。函数的近代定义是给定一个数集A。
什么是解析函数解析函数analyticfunction区域上处处可微分的复函数。17世纪,L.欧拉和J.leR.达朗贝尔在研究水力学时已发现平面不可压缩流体的无旋场的势函数Φ(x,y)与流函数Ψ(x,y)有连续的偏导数,且满足微分方程组,并指出f(z)=Φ(x,y)+iΨ(x,y)是可微函数,这一命题的逆命题也成立。柯西把区域上处处可微的复函数称为单演函数,后人又把它们称为全纯函数、解析函数。B.黎曼从这一定义出发对复函数的微分作了深入的研究,后来,就把上述的偏微分方程组称为柯西-黎曼方程,或柯西-黎曼条件。K.魏尔斯特拉斯将一个在圆盘上收敛的幂级数的和函数称为解析函数,而区域上的解析函数是指在区域内每一小圆邻域上都能表成幂级数的和的函数。关于解析函数的不同定义在20世纪初被证明是等价的。基于魏尔斯特拉斯的定义,区域上的解析函数可以看作是其内任一小圆邻域上幂级数的解析开拓,关于解析开拓的一般定义是,f(z)与g(z)分别是D与D*上的解析函数,若DÉD*,且在D*上f(z)=g(z)。则称f(z)是g(z)由D*到D的解析开拓。解析开拓的概念可以推广到这样的情形:f(z)与g(z)分别是两个圆盘D1与D2上的幂级数,且D1∩D2≠,在D1∩D2上f(z)=g(z)则也称f与g互为解析开拓,把可以互为解析开拓的(f(z),Δ)的解析圆盘Δ全连起来,作成一个链。它们的并记作Ω,得到了Ω上的一个解析函数,称它为魏尔斯特拉斯的完全解析函数,这里可能出现这样的情形,在连成一个链的圆盘中,有一些圆盘重叠在一起,但在这些重叠圆盘的每一个上的解析函数都是不一样的,它们的每一个都称为完全解析函数的分支。这样的完全解析函数实际是一个多值函数。黎曼提出将多值解析函数中的那些重叠的圆盘看作是不同的“叶”,不使他们在求并的过程中只留下一个代表,于是形成了一种称为黎曼面的几何模型。将多值函数看作是定义于其黎曼曲面上的解析函数,这样多值解析函数变成了单值解析函数。
解析函数是什么如下:
复变函数,是指以复数作为自变量和因变量的函数,而与之相关的理论就是复变函数论。解析函数是复变函数中一类具有解析性质的函数,复变函数论主要就是研究复数域上的解析函数,因此通常也称复变函数论为解析函数论。
起源
复数的概念起源于求方程的根,在二次、三次代数方程的求根中就出现了负数开平方的情况。在很长时间里,人们对这类数不能理解。但随着数学的发展,这类数的重要性就日益显现出来。
解析函数的起源一、函数的起源﹙产生﹚ 十六、十七世纪,欧洲资本主义国家先后兴起,为了争夺霸权,迫切需要发展航海和军火工业.为了发展航海事业,就需要确定船只在大海中的位置,在地球上的经纬度;要打仗,也需知道如何使炮弹打的准确无误等问题, 这就促使了人们对各种“运动”的研究,对各种运动中的数量关系进行研究,这就为函数概念的产生提供了客观实际需要的基础. 十七世纪中叶,笛卡儿(Descartes)引入变数(变量)的概念,制定了解析几何学,从而打破了局限于方程的未知数的理解;后来,牛顿( Newton)、莱布尼兹(Leibniz)分别独立的建立了微分学说.这期间,随着数学内容的丰富,各种具体的函数已大量出现,但函数还未被给出一个一般的定义.牛顿于 1665年开始研究微积分之后,一直用“流量”( fluent)一词来表示变量间的关系. 1673年,莱布尼兹在一篇手稿里第一次用“函数”( fluent)这一名词,他用函数表示任何一个随着曲线上的点的变动而变动的量.(定义1)这可以说是函数的第一个“定义”.例如,切线,弦,法线等长度和横、纵坐标,后来,又用这个名词表示幂,即表示 x , x2, x3,….显然,“函数”这个词最初的含义是非常的模糊和不准确的. 人们是不会满足于这样不准确的概念,数学家们纷纷对函数进行进一步讨论. 二、函数概念的发展与完善 ⒈以“变量”为基础的函数概念 在 1718年,瑞士科学家,莱布尼兹的学生约翰·贝奴里(Bernoulli,Johann)给出了函数的明确定义:变量的函数是由这些变量与常量所组成的一个解析表达式.(定义2)并在此给出了函数的记号φx.这一定义使得函数第一次有了解析意义. 十八世纪中叶,著名的数学家达朗贝尔 (D’Alembert)和欧拉( Euler)在研究弦振动时,感到有必要给出函数的一般定义.达朗贝尔认为函数是指任意的解析式,在 1748年欧拉的定义是:函数是随意画出的一条曲线.(定义 3)在此之前的 1734年,欧拉也给出了一种函数的符号f(x),这个符号我们一直沿用至今. 实际上,这两种定义(定义 1和定义 2)就是现在通用的函数的两种表示方法:解析法和图像法.后来,由于富里埃级数的出现,沟通了解析式与曲线间的联系,但是用解析式来定义函数,显然是片面的,因为有很多函数是没有解析式的,如狄利克雷函数. 1775年,欧拉在《微分学原理》一书的前言中给出了更广泛的定义:如果某些变量,以这样一种方式依赖与另一些变量,即当后面这些变量变化时,前面这些变量也随之而变化,则将前面的变量称为后面变量的函数.(定义 4)这个定义朴素地反映了函数中的辨证因素,体现了“自变”到“因变”的生动过程 ,但未提到两个变量之间的对应关系,因此它并未反映出真正意义上的科学函数概念的特征,只是科学的定义函数概念的“雏形”. 函数是从研究物体运动而引出的一个概念,因此前几种函数概念的定义只是认识到了变量“变化”的关系,如自由落体运动下降的路程,单摆运动的幅角等都可以是看成时间的函数.很明显,只从运动中变量“变化”观点来理解函数,对函数概念的了解就有一定的局限性.如对常值函数 ,不好解释. 十九世纪初,拉克若斯( Lacroix)正式提出只要有一个变量依赖另一个变量,前者就是后者的函数. 1834年 ,俄国数学家罗巴契夫斯基(Лобачевский)进一步提出函数的定义: x的函数是这样的一个数,它对于每一个 x都有确定的值,并且随着 x一起变化,函数值可以由解析式给出,这个条件提供了一种寻求全部对应值的方法,函数的这种依赖关系可以存在,但仍然是未知的.(定义 5)这实际是“列表定义”,好像有一个“表格”,其中一栏是 x值,另一栏是与它相对应的 y值.这个定义指出了对应关系(条件)的必要性,把函数的“对应”思想表现出来,而“对应”概念正是函数概念的本质与核心. 十九世纪法国数学家柯西( Cauchy)更明确的给出定义:有两个互相联系的变量,一个变量的数值可以在某一范围内任意变化,这样的变量叫做自变量,另一个变量的数值随着自变量的数值而变化,这个变量称为因变量,并且称因变量为自变量的函数.(定义 6) 1829年 ,狄利克雷( Dirichlet)给出了所谓狄利克雷函数: y=1 当 x为有理数时; y=0 当 x为无理数时.这个函数并不复杂,但不能用解析式来表示,这一思想的提出,正是数学由过去的研究“算”到以后研究“概念、性质、结构”的转变的开端. 1837年他对函数下的定义是:在某个变化过程中,有两个变量 x和 y.如果对于 x在某一范围内的每一个确定的值,按照某个对应关系, y都有唯一确定值和它对应,则 y称为 x的函数; x称为自变量.(定义 7)这个定义的优点是直截了当地强调与突出了“对应”关系,抓住了概念的本质属性,只须有一个法则存在,使得这个函数定义域中的每一个值有一个确定的 y值和它对应就行了,不管这个法则是公式或图像或表格或其他形式;其缺点是把生动的函数变化思想省略和简化掉了. ⒉以“集合”为基础的函数概念 函数的概念是随着数学的发展而发展的.函数的定义在数学的发展过程中,不断的改进,不断的抽象,不断的完善.十九世纪七十年代,德国数学家康托( G.Cantor)提出了集合论.进入二十世纪后,伴随着集合论的发展,函数的概念也取得了新的进展,它终于摆脱了数域的束缚向更广阔的研究领域扩大,使概念获得了现代化. 二十世纪初美国数学家维布伦( Weblan)给出了函数的如下定义:若在变量 y的集合与另一变量 x的集合之间,有这样的关系成立,即对 x的每一个值,有完全确定的 y值与之对应,则称 y是变量 x的函数.(定义 8)从这个定义开始,函数概念已把基础建立在集合上面,而前七个定义则是把基础建立在变量(数)上的. 随着时间的推移,函数便被明确的定义为集合之间的对应关系,其定义是: A和 B是两个集合,如果按照某种对应关系,使 A的任何一个元素在 B中都有唯一的元素和它对应,这样的对应关系成为从集合 A到集合 B的函数.(定义 9)此定义根据映射的概念,用“映射”观点建立函数概念,其又可叙述为:从集合 A到集合 B的映射 f: A→ B称为集合 A到集合 B的函数,简称函数 f .(定义 10)以上三个定义,已打破数域的束缚,将集合中的元素改为抽象的,可以是数,也可以不是数,而是其它一切有形或无形的东西,如 X是所有三角形的集合, Y是所有圆的集合,则 f 可以是把每一个三角形映射成它的外接圆的映射. 对新函数定义可以这样理函数是一个对应(规则),对于某一范围(集合)的元素,按照这个对应(规则)确定另一个元素.这样函数概念从狭义的“变化”观点转化到较广义的“对应”观点,函数即是一个对应(规则). 对函数概念用“对应”(“规则”)来理解比起最初阶段虽然揭示出了函数概念的实质,但它还不符合我们最低限度地使用未被定义的术语的意图.因为什么叫“对应”和怎样理解“规则”还需要定义,例如规则不同,那么是否函数也不同呢?如f(x)=x与f(x)=(1+x)-1当然是不同的规则但却定义了同一函数. 为了解决这一矛盾,二十世纪初,特别是在六十年代以后,广泛采用只涉及“集合”这一概念的函数定义,而集合作为原始概念是不予定义的,这样的定义是:设 A、 B是任意两个集合, f是笛卡儿集 A× B的一个子集,满足:①对任意的 a ∈ A,存在一个 b∈B,使得 (a,b)∈ f,②若 (a,b)∈ f, (a,c)∈ f则 b=c.则称 f为 A到 B的一个函数.记作 f:A→B.(定义11)这个定义利用“关系”这个概念,便给出了只涉及原始概念“集合”的函数的一般定义,即不需要用到“对应”,又避免了对“规则”的解释,只要集合理论适用一切数学领域,这样给出的函数定义总是适用的.它可称的上是最现代的定义了. 到此,“函数”最完善的定义(定义 11)已给出,作为数学中最基本的概念之一,已把基础直接建立在集合上面,即把函数看作是从一个集合到另一个集合的对应,它和“映射”实际上是一回事. 三、新旧两种定义的比较 比较新定义(把以集合为基础的函数定义称为新的定义方式,而以变量(数)为基础的定义称为旧的定义方式.)和旧定义,它们之间有两个重要的区别: ⑴旧定义是建立在“变量”这个基本概念上的,而新定义则建立在“集合”这个基本概念上.什么是变量呢?通常把它理解为在选定一个单位以后,可加以度量的东西,如长度、质量、时间之类,这种理解一方面太疏于笼统,只能通过举例来说明,而难于加以精确化;另一方面,由于涉及大小关系,嫌过于狭窄,无法体现应用上的普遍性.其次,即使什么是“量”的问题不存在,作为变量,它须在某一范围取值(不一定是数值),这一定范围实际上就是事先得假定的一个集合 A(它构成函数的定义域),所谓“变量取值 a”,实质上就是“ a属于 A”的一种变相迂回的说法.可见,在变量的概念中已蕴含集合的思想. ⑵旧定义中以“因变量”为函数,而新定义中则以“对应关系”为函数.函数概念的实质,主要的并不是因变量要随自便量“变”,而是两集合之间存在某种确定的对应关系.显然,新定义更能直接地揭示出函数的实质.
函数解析是什么意思函数解析,函数主要有三种表达方式:1、列表;2、图象;3、解析式(较常用)。因此函数解析式只是函数的一种表达方式。函数解析式为,用“自变量x表示的式子”来表示y。
函数解析构成
主要有两部分构成:1、表达式;2、自变量的表达范围。
例如:(1)y=2x-5(x》0),(2)y=2x-5(-3《x《1);
显然函数(1)和函数(2)虽然表达式相同,由于自变量范围不同,所以是不同的两个函数。有时,函数书写过程中,存在省略自变量范围的形式:
如:(3)y=2x-5;(4) y=√2x-5;(5)y=1/(2x-5),这时它们的自变量范围就是使表达式有意义的自变量的值。
(3)的自变量范围是:x为任意实数(注:这个概念我们默认在实数范围内讨论,下同);(4)的自变量范围是:x》=2.5;(5)的自变量范围是:x≠2.5。
为什么叫解析函数,解析在这里数学上是什么意思为什么不叫处处可导的复变函数解析函数是区域上处处可微分的复函数。17世纪,L.欧拉和J.leR.达朗贝尔在研究水力学时已发现平面不可压缩流体的无旋场的势函数Φ(x,y)与流函数Ψ(x,y)有连续的偏导数,且满足微分方程组,并指出f(z)=Φ(x,y)+iΨ(x,y)是可微函数,这一命题的逆命题也成立。
柯西把区域上处处可微的复函数称为单演函数,后人又把它们称为全纯函数、解析函数。B.黎曼从这一定义出发对复函数的微分作了深入的研究,后来,就把上述的偏微分方程组称为柯西-黎曼方程,或柯西-黎曼条件。
扩展资料解析函数是一类比较特殊的复变函数。200多年来,其核心定理“柯西-黎曼”方程组一直被数学界公认是不能分开的。王见定发现,尽管解析函数已形成比较完善的理论并得到多方面的应用,但自然界能够满足“柯西-黎曼”方程组条件的现象很少,使解析函数的应用受到较大的限制。由此,寻找把“柯西-黎曼”方程组分开的途径,并在1981年以《半解析函数》为题撰写毕业论文。
先后得出了一系列描述半解析函数特性的重要定理。发表了《半解析函数》.《半解析函数开拓》、《与半解析函数定义等价的几个定理》、《复变函数分解定理》等多篇学术论文,终于初步形成了半解析函数理论。
在这个理论中,王见定大胆地将“柯西-黎曼”方程组的两个方程式分开,将满足其中任一个方程式的函数定义为半解析函数,从而实现了对解析函数的推广,为研究解析函数所不能解决的一般函数提供了一个通用的办法。
解析函数的定义是什么就是全纯函数。全纯函数是复理论研究的核心之一,它们是复流形到 C 的处处可微函数。全纯比实可微强很多,它直接推出函数无穷阶可微并可泰勒展开。“(复)解析函数” 可和 “全纯函数” 交换使用,但不常用,一般用来指实解析函数。“在一点全纯“ 可推出在该点的某个开邻域可微。类似地,可以定义全纯多复变函数。全纯映射是指两个复流形之间的局部全纯函数。参见百科 :全纯函数。
解析函数是什么意思解析函数是区域上处处可微分的复函数。
17世纪,L.欧拉和J.leR.达朗贝尔在研究水力学时已发现平面不可压缩流体的无旋场的势函数Φ(x,y)与流函数Ψ(x,y)有连续的偏导数,且满足微分方程组,并指出f(z)=Φ(x,y)+iΨ(x,y)是可微函数,这一命题的逆命题也成立。
柯西把区域上处处可微的复函数称为单演函数,后人又把它们称为全纯函数、解析函数。B.黎曼从这一定义出发对复函数的微分作了深入的研究,后来,就把上述的偏微分方程组称为柯西-黎曼方程,或柯西-黎曼条件。
扩展资料:
性质:
因为复微分是线性的,并且服从积、商、链式法则,所以全纯函数的和、积和复合是全纯的,而两个全纯函数的商在所有分母非0的地方全纯。
每个全纯函数在每一点无穷可微。它和它自己的泰勒级数相等,而泰勒级数在每个完全位于定义域U内的开圆盘上收敛。泰勒级数也可能在一个更大的圆盘上收敛;例如,对数的泰勒级数在每个不包含0的圆盘上收敛,甚至在复实轴的附近也是如此。证明请参看全纯函数解析。
全纯函数满足Cauchy-Riemann方组,该方程组含有两个偏微分方程,也可以用复偏导算子写成一个。在非0导数的点的附近,全纯函数是共形的 (或保角的,实际上就是相似在局部的推广)。因为它保持了图形的局部角度和形状 (但尺寸可能改变)。
Cauchy 积分公式表明每个全纯函数在圆盘内的值由它在盘边界上的取值所完全决定。
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