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柯西積分公式

鎖定
柯西積分公式是一把鑰匙,他開啓了許多方法與定理;他刻畫了解析函數的又一種定義;人們對它的研究極具意義,讓解析函數論能夠單獨脱離於實函數。通過柯西積分公式就可以把解析函數f(z)在簡單閉曲線C的內部任意一點處的值由邊界C上的值表示。這是解析函數的又一特徵。柯西積分公式不但提供了計算某些複變函數沿閉路積分的一種方法,而且給出瞭解析函數的一個積分表達式,從而是研究解析函數的有力工具。
中文名
柯西積分公式
外文名
Cauchy Integral Formula
領    域
解析函數
滿足條件
區域封閉
公式形式
積分
分    類
在有界區域和無界區域
類    型
數學術語

柯西積分公式定義及證明

為單連通域D內的個解析函數,
為D內一點,環路C為D內包圍
的一條簡單閉曲線,由單連通
域柯西定理可知,
考慮積分
顯然函數
處不解析,所以積分
一般不為零.根據閉路變形原理,這個積分的值對圍繞
的任一簡單閉曲線都是相同的.因此,可以取以
為圓心、半徑為
的很小的圓周
作為積分曲線
.由於
的連續性,在
上的函數
的值將隨着
的縮小而逐漸接近於它的圓心
處的值
.我們作出這樣的猜想,積分
事實上,我們有下面的定理.
無界區域的柯西積分公式 無界區域的柯西積分公式 [1]
柯西積分公式: 如果
在區域D解析,
為D內一點,C為D內包圍
的任意一條正向簡單閉曲線,它的內部完全含於D,則 .
證明:由於
在點
連續,任意給定一個正的小數
,必然存在一個
,使得當
時,
。取
,使正向圓周
全部在C的內部,根據閉路變形原理有
根據複變函數積分不等式,有
從而必有
於是有

柯西積分公式相關推論

2.設
在簡單閉曲線
所圍成的復連通域D內解析,並在
上連續,
的內部,
為D內一點,則

柯西積分公式積分公式

對於無界區域,需要假設
在簡單閉合圍道C上及C外(包括
點)單值解析,類似計算
其中a為C外一點,積分路徑C的走向是繞無窮遠點的正向,即順時針方向。在C外再作一個以原點為圓心,R為半徑的圓
,對於C和
所包圍的復連通區域,根據有界區域的柯西積分公式,就有
的走向是逆時針方向。只要R足夠大,這個結果當然與R的具體大小無關,於是可令
,若
可得
因此,
時,就得到了無界區域的柯西積分公式;如果
在簡單閉合圍道C以及C外解析,且當
時,
一致趨於0,則柯西積分公式
仍然成立,此處a為C外一點,積分路線C為順時針方向。 [1] 
參考資料
  • 1.    吳崇式.物理數學方法 修訂版.北京:高等教育出版社,2015.05:36-37