Analytická funkce

Kategorie: Nezařazeno (celkem: 23179 referátů a seminárek)

Informace o referátu:

Příbuzná témata



Analytická funkce

Analytická funkce je funkce, kterou lze v každém bodě x in mathbf{D} vyjádřit jako konvergentní mocninnou řadu, tzn.

f(x) = sum_{i=0}^infty a_i (x - x_0)^i,

kde x0 je libovolný bod mathbf{D}. Uvedená řada je tedy konvergentní pro všechna x z okolí bodu x0. Analytické funkce mohou být reálné pro reálná x, ale také komplexní pro komplexní x.

Důsledkem v komplexní analýze je skutečnost, že holomorfní funkce jsou analytické.

Příklad

Příkladem analytické funkce je logaritmická funkce komplexní proměnné z. Tzv. hlavní větev logaritmu z je definována vztahem

ln_0 z = ln r + mathrm{i} varphi

pro r > 0 a - pi < varphi leq pi, kde z = r (cos varphi + mathrm{i} sin varphi). Tato funkce je holomorfní funkce v celé komplexní rovině s výjimkou bodu z = 0 a bodů na záporné reálné ose, kde je nespojitá (její imaginární část má v těchto bodech skok - 2?).

K odstranění nespojitosti na záporné reálné ose zavedeme tzv. druhou větev logaritmické funkce

ln_1 z = ln_0 z + 2 mathrm{i} pi = ln r + mathrm{i} (varphi + 2 pi)

Tímto vztahem je definováno tzv. analytické prodloužení (pokračování) funkce ln0z přes zápornou reálnou osu.

Podobně definujeme další větve logaritmické funkce

ln_n z = ln_0 z + 2 n pi mathrm{i} = ln r + mathrm{i} (varphi + 2 n pi)

pro celá n.

Množina všech větví tvoří mnohoznačnou funkci lnz.


Každá z uvedených větví je jednoznačná v Gaussově rovině. Přiřadíme-li každé větvi Gaussovu rovinu, dostaneme nekonečnou množinu Gaussových rovin ...,R - 2,R - 1,R0,R1,R2,..., přičemž daná rovina Rn odpovídá větvi lnnz. Pokud všechny Rn 'rozstřihneme' podél záporné reálné osy a vzájemně pospojujeme tak, že k levé horní polorovině R0 'přilepíme' podél reálné osy levou dolní polorovinu R1, podobně R1 k R2 atd., dostaneme nekonečně mnoholistou Riemannovu plochu funkce lnz.


Při obcházení bodu z = 0 přecházíme vždy z větve n do větve n + 1, tzn. nikdy nedojde k návratu k původní hodnotě (imaginární část funkce lnz stále roste). Singulární bod z = 0 je tedy transcendentním bodem funkce lnz.


Jiným příkladem mnohoznačné funkce je obecná mocnina z, tzn.

z^n = mathrm{e}^{n ln z} = mathrm{e}^{n [ln r + mathrm{i} (varphi + 2 k pi)]}

kde k je celé číslo.

Pro reálná a iracionální n je tato mocnina nekonečně mnohoznačnou funkcí, bod z = 0 je transcendentním větvícím bodem a Riemannova plocha je nekonečně mnoholistá. Pro racionální n se však po konečném počtu oběhů kolem z = 0 vrátíme k původní hodnotě. Tato funkce má pak pouze konečný počet (různých) větví, bod z = 0 je algebraickým bodem rozvětvení a Riemannova plocha má konečný počet listů.

Vlastnosti

  • Součet analytických funkcí je analytická funkce.
  • Součin analytických funkcí je analytická funkce.

Související články




Nový příspěvek


Ochrana proti spamu. Kolik je 2x4?



Na-mobil.cz

Spřátelené weby

Přidat stránku k oblíbeným

Nejnovější v diskusi

Diskusní fórum »

TIP: Chcete zkrátit dlouho chvíli sobě nebo blízkému?
Klikněte na Puzzle-prodej.cz a vyberte si z 5000 motivů skladem!
TIP: Hračky a hry za dobré ceny?
Klikněte na Hračky obchod.cz a vyberte si z tisícovky hraček skladem!