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連續曲線
鎖定
- 中文名
- 連續曲線
- 外文名
- continuous curve
- 所屬學科
- 數學
- 所屬領域
- 複變函數論(複平面)
- 屬 性
- 複平面上的拓撲基本概念之一
- 類 型
- 數學術語
連續曲線定義
在直角座標系中一條連續曲線L的參數方程為
連續曲線相關性質
指定了起點和終點的連續曲線稱為有向曲線,若不作特別説明,一般規定沿參數 t 增加的方向為曲線正方向,即連續曲線(1)以
為起點,而以
為終點,這時(1)的反向曲線可表作
。
若有
使得
而z(t)是
上的廣義連續函數,則稱L為廣義連續曲線。例如,射線為廣義簡單曲線;直線為廣義簡單閉曲線。
連續曲線
經連續函數
映照的象仍是一條連續曲線,它的參數表示為
。
一條簡單閉曲線L將平面分為兩個沒有交集的區域,它們以L為公共邊界,其中一個為有界的區域,稱為內部;另一個為無界的區域,稱為外部。這是著名的約當定理。
以上結論對擴充複平面上的廣義簡單閉曲線也是正確的,只是被它分成的兩個區域將都是無界的。
如果一個區域的邊界為簡單閉曲線,則規定邊界曲線(相對於區域的)正方向為:當沿邊界曲線正方向行進時,區域應保持在其左方。
擴充複平面上的一個區域D稱為單連通區域,若屬於D的任意一條簡單閉曲線的內部或外部之一仍屬於D,否則就稱為多連通區域。複平面及擴充複平面本身就都是單連通區域。
例如,圓周
將擴充複平面分為兩個區域,圓內
及圓外
,它們都是單連通區域,它們以圓周
為公共邊界。顯然,對於不包含
點的複平面,圓外不再是單連通區域,而是一個無界的多連通區域。
從擴充複平面上除去一條非閉的簡單曲線L,餘下的部分是一個單連通區域,這樣的非閉的簡單曲線L形象地稱為割口,所得的區域稱為帶割口的區域,割口上的點(非端點)看作是重疊在一起的分別屬於割口兩側的兩個邊界點。
例如沿正半實軸割開的複平面:
就是一個帶割口的區域;沿着區間[一1,1]割開的擴充複平面也是一個帶割口的區域。
設
是複平面上n+1條簡單閉曲線,其中
這n條曲線互不相交且互不包含另一條曲線在其內部,但它們全在L0的內部,則稱以這n+1條簡單閉曲線為邊界的區域為n+1連通區域。特別地,上述的n+1條簡單閉曲線都允許其中任意一條退化為一段制口,甚至是一個孤立點,例如圓環
及鄰環
都是有界的二連通區域;再如,若L0退化為點,那得到的將是擴充複平面上的無界的n+1連通區域;若L0不存在,那麼,以
這n條曲線為邊界的區域就是擴充複平面上的無界的n連通區域
[2]
。