复变函数
复变函数
1000+ 人选课
更新日期:2025/04/27
开课时间2025/02/12 - 2025/07/13
课程周期22 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

      《复变函数》是数学专业和工科的基础课程,其中心研究对象是解析函数。本课程将围绕着它开展复变函数的微分学、积分学、级数理论和共形几何理论的讲解。具体内容共分为下列七章:

       第一章,介绍复数和复变函数的基本概念,重点理解复数运算的几何意义,复变函数的定义,极限的定义与运算;

       第二章,介绍复变函数的微分学,重要掌握柯西-黎曼方程定理及其应用,(基本)初等函数的性质,难点是多值函数和多支点的初等函数单值分支的确定;

       第三章,介绍复变函数的积分学,重点掌握柯西积分基本定理、柯西积分公式、柯西积分高阶导公式、刘维尔定理、莫雷拉定理,解析函数与调和函数的关系;

       第四章,介绍复变函数的级数理论,重点掌握魏尔斯特拉斯定理、幂级数收敛半径定理、泰勒级数展开定理、解析函数的唯一性定理、最大模原理;

       第五章,掌握洛朗级数展开定理、洛朗级数展开方法、孤立奇点的判别方法、施瓦茨引理、皮卡定理、整函数和有理函数;

       第六章,介绍复变函数的留数理论及应用,重点掌握留数的定义、留数定理、极点的留数计算法则、无穷远点的留数计算公式、构造围线计算典型实积分、辐角原理、儒歇定理;

       第七章、介绍复变函数的共形几何理论,重点掌握保域定理、保角特性、分式线性变换的特性及应用、初等函数构成的共形映照、黎曼存在定理、边界对应定理。

     

课程大纲

第一章 复数域复变函数

  • 1.1 复数及其运算
  • 1.2 复数的多种表示形式
  • 1.3 复数的几何应用举例
  • 1.4 复变函数的概念
  • 1.5 复变函数的极限与连续
  • 1.6 单元测验

第二章 解析函数

  • 2.1 复变函数的可导与可微
  • 2.2 解析函数的定义及性质
  • 2.3 柯西-黎曼方程(简称 C.-R.方程)
  • 2.4 柯西-黎曼方程定理的应用
  • 2.5 基本初等解析函数—复指数函数和复对数函数
  • 2.6 初等单值解析函数---三角函数与双曲函数
  • 2.7 初等多值解析函数----根式函数
  • 2.8 初等多值解析函数---一般幂函数、一般指数函数、反三角函数和反双曲函数
  • 2.9 初等解析函数---多支点初等解析函数
  • 2.10 单元测验

第三章 复变函数的积分

  • 3.1 复积分的概念
  • 3.2 复积分的参数方程法和基本性质
  • 3.3 柯西积分定理
  • 3.4 柯西积分定理的推广
  • 3.5 牛顿—莱布尼兹公式定理
  • 3.6 柯西积分公式
  • 3.7 解析函数的无穷可微性
  • 3.8 解析函数的几个重要结论
  • 3.9 解析函数和调和函数的关系
  • 3.10 单元测验

第四章 解析函数的幂级数表示

  • 4.1 复数项级数
  • 4.2 一致收敛的复变函数项级数
  • 4.3 解析函数项级数
  • 4.4 幂级数
  • 4.5 解析函数的Taylor展式
  • 4.6 初等解析函数的Taylor展式
  • 4.7 解析函数零点的孤立性
  • 4.8 唯一性定理和最大模原理
  • 4.9 单元测验

第五章 解析函数的洛朗展式与孤立奇点

  • 5.1 双边幂级数和Laurent定理
  • 5.2 解析函数Laurent展式的求法
  • 5.3 有限孤立奇点的类型和Schwarz引理
  • 5.4 可去奇点和极点的特征
  • 5.5 本质奇点的特征
  • 5.6 解析函数在无穷远点的性质
  • 5.7 孤立奇点无穷大的特征
  • 5.8 整函数与亚纯函数的概念
  • 5.9 单元测验

第六章 留数理论及其应用

  • 6.1 留数的定义
  • 6.2 柯西留数定理
  • 6.3 用留数计算定积分
  • 6.4 留数的定积分计算
  • 6.5 对数留数
  • 6.6 儒歇定理
  • 6.7 单元测验

第七章 共形映射

  • 7.1 解析变换的保域性
  • 7.2 解析变换的保角性
  • 7.3 单叶解析变换的共形性
  • 7.4 分式线性变换及其分解
  • 7.5 分式线性变换的共形性和保交比性
  • 7.6 分式线性变换的保圆周性和保对称点性
  • 7.7 分式线性变换的应用(一)
  • 7.8 分式线性变换的应用(二)
  • 7.9 幂函数与根式函数
  • 7.10 指数、对数函数
  • 7.11 儒可夫斯基变换
  • 7.12 黎曼存在定理
  • 7.13 边界对应定理
  • 7.14 单元测验