第1章 复数

复数

复数的定义

复数的运算

四则运算

乘方
(棣莫弗公式)

复数的表示

代数形式
z=x+iy

三角形式
\(z=r(\cos\theta+\mathrm{i}\sin\theta)\)

乘除与角度

乘除与模

乘除

加减

\(\lvert z_1z_2\rvert=\lvert z_1\rvert \cdot\lvert z_2\rvert\)
\(\lvert {z_1\over z_2}\rvert={\lvert z_1\rvert\over\lvert z_2\rvert}\)

\(z_1z_2=r_1r_2(\cos(\theta_1+\theta_2)+\mathrm{i}\sin(\theta_1+\theta_2))\)
\({z_1\over z_2}={r_1\over r_2}(\cos(\theta_1-\theta_2)+\mathrm{i}\sin(\theta_1+\theta_2))\)

开方

指数形式
\(z=r\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta}\)

Euler公式 \(\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta=\cos\theta+\mathrm{i}\sin\theta}\)

复数共轭

共轭操作与四则运算
的顺序可以互换

曲线

是否光滑

是否有方向
(可依据参数增加的方向给出曲线的方向)

是否有重点
(存在\(t_1,t_2\in [\alpha,\beta]\),
使\((x(t_1),y(t_1))=(x(t_2),y(t_2))\)
称这样的点为重点)

闭曲线

起点和终点重合

简单曲线

无重点且光滑

简单闭曲线

起点和终点重合
无其他重点
光滑

平面点集\(S\)

平面一点\(z_0\)

内点
若\(\exists B_\delta (z_0) \subset S \),则称\(z_0\)为平面点集\(S\)的内点

\(\delta\)-邻域

\( B_\delta (z_0)=\{ \lvert z-z_0\rvert \lt\delta \} \)

开集
若\(S\)的每点都是内点,则\(S\)为开集

闭集
开集在复平面上的补集为闭集

开区域(区域)
若\(D\)为开集且道路连通,则\(D\)为开区域

道路连通
对\(D\)内任意两点都可用一条完全包含于\(D\)内的光滑曲线连接

闭区域
开区域和它的边界

有界

无界

孤立点
若\(z_0\)的某一邻域\(B_\delta(z_0)\)内除\(z_0\)外,不含\(S\)的点,则称\(z_0\)是\(S\)的一个孤立点

边界点
若\(z_0\)的任一邻域既有\(S\)的点,也有\(S^C\)的点,
则\(z_0\)为\(S\)的边界点

边界\(\partial S\)

\(S\)的闭包\(\bar S\)
\(S\)与边界\(\partial S\)的并集

单连通
区域\(D\)内任一条简单闭曲线的内部区域
完全包含于\(D\)内,则称\(D\)为单连通的

多连通

单连通区域内部
没有洞

逆运算