柯西积分公式

柯西积分公式

数学公式
把一般的柯西积分公式,(∫rf(z)-(z-z0)dz=2π-(m-1)!)f(m-1)(zo)推广到被积函数f(z)在周线Γ内部有2个及其以上奇点的情形,并得到了相应的积分计算公式.[1]
  • 中文名:柯西积分公式
  • 外文名:
  • 别名:
  • 表达式:
  • 提出者:柯西
  • 适用领域:数学

公式推导

柯西积分公式本身就是柯西积分定理最直接、最重要的推论。利用我们所熟知的柯西积分定理,

其证明过程是很简洁的。在此不再赘述。

推论应用

柯西积分公式是一把钥匙,他开启了许多方法与定理,以下就是重要的几个例子:

平均值定理

如果函数f(z)在圆│ξ-Zo│

解析函数无穷可微性

一个解析函数不仅有一阶导数,而且有各高阶导数,它的值也可用函数在边界上的值通过积分来表示,这一点和实变函数完全不同。一个实变函数在某一区间上可导,它的导数在这区间上是否连续也不一定,更不要说它有高阶导数存在了,而利用柯西积分公式可以做数学归纳法证明如下定理:解析函数f(z)的导数仍为解析函数,,它的n阶导数为:(见右图) n!/ 2πi ( ∮c f(z)/(z-Zo)^(1+n) dz)由定理可知,由函数在区域D内的解析性,不仅推出其导数的连续性,而且也推出其各阶导数在D内存在且连续。这是解析函数与一元变量可微函数本质区别。这便是解析函数所具有的极好的性质,也使得人们对它的研究更具意义,让解析函数论能够单独脱离于实函数而充满活力!

柯西不等式

其公式如右图所示,它给出了一个很有用的估计导数的方法。

Liouville定理:

有界整函数必为常数.利用柳维尔定理可以行反证法简洁证明代数学基本定理:一元n次方程在复数域内必有解。

Morera定理:

即柯西积分定理的逆定理:(柯西积分定理:设C是一条简单闭曲线,函数f(z)在以C为边界的有界区域D内解析,在闭区域D‘上连续,那么有:f(z)对曲线的闭合积分值为零。)如果函数f(z)在区域D内连续,并且对于D内的任一条简单闭曲线C,我们有∮c f(z) dz =0那么f(z)在区域D内解析。他刻画了解析函数的又一种定义。

公式推广

设C为任意简单逐段光滑曲线,f(ξ)是在C上有定义的可积函数,则具有如下形式的积分称为柯西型积分:

1 / 2πi ( ∮c f(ξ)/ξ-z dξ) z不属于C,对于复变函数的研究颇具意义。

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