柯西—黎曼方程的简要证明(定义法)
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发布时间:2024-10-10 20:50
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时间:2024-12-04 13:46
以复函数为例,它由两个二维流形之间的映射构成,如图1所示。
该映射[公式]在流形[公式]和[公式]上分别定义了二维坐标系,从而产生了两个二维函数[公式]和[公式]。在*流形间的映射中,同一映射可以包含多个函数,但通常我们简称为[公式],需要注意到这一点。
复函数的映射将复数[公式]映射到复数[公式],通常所说的复函数指的就是[公式],如图所示。
复函数的可微定义如下:设[公式]是定义在[公式]上的复变函数,若[公式]且[公式],则存在极限[公式],称为[公式]在[公式]处的微商。上述极限存在等价于存在[公式],使得下式在满足[公式]时成立:
考虑复数[公式],给定任意一个复函数[公式],其在点[公式]连续等价于柯西—黎曼方程[公式]成立。
下面我将尝试用基本定义方法证明上述
证明[公式],[公式],首先需要变化[公式]前后的量,有[公式]。
由定义式,有[公式]。
假定[公式]的偏导数存在,即下面四个极限均存在,且分别记为[公式]、[公式]、[公式]、[公式]。
稍微变形定义式中的子项,有[公式]。
这里还需讨论[公式]与[公式]的存在性,事实上令[公式],[公式]。
极限随[公式]的取值变化而变化,极限不存在,上式变得不好处理,但若我们假定[公式]与[公式]满足某个确定的关系,使得极限[公式]与[公式]均存在,则上式可以拆分。
对另一个子式也变形,则有[公式]。
将两个变形的子式代入原式,有[公式]。
在直角坐标中,令[公式],[公式],上式化为[公式]。
显然,上式极限中仅有[公式]与[公式]之间的关系有关,由于[公式]不恒为[公式],则应有[公式]。
极限满足[公式]。
显然有如下充要条件成立:[公式][公式]。