Различные формы представления комплексного числа
упорядоченная алгебраическая тригонометрическая показательная
пара форма форма форма
модуль комплексного числа;
– главное значение аргумента комплексного числа.
Действия над комплексными числами
В тригонометрической и показательной формах
Уравнение окружности с центром в точке
и радиусом
1) В декартовых координатах: .
2) В комплексной форме: , где .
3) В параметрической форме: , где .
4) В комплексно-параметрической форме:
Так как , то из 3) , где .
5) В показательной форме: или , где .
Элементарные функции в комплексной области
, где .
.
Показательная функция
.
.
Тригонометрические функции
.
.
.
.
Связь между показательной и тригонометрическими
Функциями комплексного переменного
– формула Эйлера.
.
Гиперболические функции
Обратные тригонометрические функции
или .
Решая это уравнение относительно , получаем:
Отсюда имеем:
Решая уравнение , получаем:
Аналогично получаем:
Логарифмическая функция
;
, где
.
– главное значение логарифма.
, где
Свойства логарифмической функции
1) .
Следствие: .
2) .
Следствие: .
3) .
Обобщенная степенная функция
.
Дифференцируемость и аналитичность функции
Необходимые условия дифференцируемости
Если функция дифференцируема в точке , то и в точке удовлетворяют условиям Коши-Римана
Достаточные условия дифференцируемости
Если функции и дифференцируемы в точке и удовлетворяет условиям Коши-Римана, то функция дифференцируема в точке .
3) Формулы для вычисления производной функции
а)
.
б)
.
4) Если функция дифференцируема в каждой точке области и имеет в области непрерывную производную , то она называется аналитической в области.
Ряды в комплексной области
Числовые ряды в комплексной области
;
; ( и – числовые ряды).
Теорема 1. Для того чтобы сходился и имел сумму , необходимо и достаточно, чтобы ряды и сходились и имели соответственно суммами числа и .
Теорема 2. Если сходится, то сходится и ряд .
(Ряд – абсолютно сходящийся ряд).
Справочные сведения о числовых рядах
, (1)
.
Необходимый признак сходимости:
Ряд (1) сходится => |
Вывод:
=> Ряд (1) расходится |
I. Знакоположительные ряды
,
Признак сравнения I | Признак сравнения II | ||
. (1) – миноранта, (2) – мажоранта. (3) Ряд (2) сходится => Ряд (1) сходится. Ряд(1) расходится => Ряд (2) расходится. |
(2) Ряды (1) и (2) одновременно сходятся или расходятся. |
II. «Эталонные» ряды к признаку сравнения
Геометрический ряд | Обобщенный гармонический ряд | ||
=> Ряд (1) сходится: . => Ряд (1) расходится. |
=> Ряд (2) сходится; => Ряд (2) расходится. |
Признак Даламбера |
(1) , => ряд (1) сходится, => ряд (1) расходится, =>? |
Радикальный признак Коши |
(1) , => ряд (1) сходится, => ряд (1) расходится, =>? |
Интегральный признак Коши
(1) , – непрерывная, неотрицательная, убывающая функция на промежутке . Тогда сходится => ряд (1) сходится, расходится => ряд (1) расходится. |