Какво трябва да знаем:
Алгебрична форма на комплексните числа
Частни производни

Комплексни числа и аналитични функции

Условия на Коши - Риман за аналитичност на функция в С


Нека h е функция от C в C.
h се нарича диференцируема или аналитична в C ако съществува границата
Тук α и Δα са, разбира се, комплексни числа. α + Δα се доближава до α в комплексната равнина
Дефинитивно се изисква границата да съществува и да е независима от начина на доближаване на α + Δα към α.

Самата функция h(α) = h(x + iy) може да се представи със своята реална и имагинерна части.
h(α) = f(x,y)+i.g(x,y)

I.
Първо нека да разгледаме случая, когато α и α +Δα имат еднакви имагинерни части.

Тогава Δα е реално число, което ще означим с Δx.
α +Δα = x + Δx + i.y.

И при Δα = Δx клонящо към 0 получаваме:


II.
Сега нека α и α +Δα имат еднакви реални части.


Δα е имагинерно число, което ще означим с i.Δy.
α +Δα = x + i.y + i.Δy.

И при Δα =i.Δy клонящо към 0 получаваме:

Приравнявайки двата израза за производната получаваме:

Тези равенства свързващи реалната и имагинерната част на h(α) се наричат "условия на Коши - Риман" за аналитичност на функцията
h(α) = h( x + i.y) = f(x, y) + i.g(x, y).

Двете функции f и g се наричат хармонично спрегнати една на друга.

Диференцирайки равенствата

съответно по x и по y получаваме

Понеже смесените производни на g са равни получаваме:

Това диференциално уравнение се нарича "уравнение на Лаплас".
Функция, която го удовлетворява се нарича хармонична.
Хармонична е и функцията g.
Пример 1
h(α) = α2

h(α) = α2 = (x + i.y)2 = ( x2 - y2 ) + (2x.y).i


Пример 2
h(α) = еα

h(α) = еα = еx+i.y = еx (cosy + i.siny) = еx cosy) + i.(еx siny)



Какво ще научим:

Какво ще се случи ако изберем направлението y=k.x за доближаване на     α + Δα   към   α?
Ортогоналност на две семейства спрегнати хармонични функции

Намиране на имагинерната част на аналитична функция при дадена реална