几类常用复初等函数的性质及其应用

复初等函数是以指数函数为基础的,首先定义了指数函数,之后三角函数,双曲函数,最后定义多值函数中的幂函数,对数函数,和反三角函数.实初等函数与复初等函数有许多类似之处,也有一些不同.通过文章会发现复初等函数定义域扩充到复数域带来的性质变化是很大的.本文

  1引言

  本文主要阐述复初等函数性质与应用,我们之前对实初等函数的研究,了解实初等函数的性质.我们会发现实初等函数与复初等函数之间有许多相同点又有很大不同.同时会发现复初等函数与实初等函数的相同点是定义的形式,最大的不同点是它们的定义域,实初等函数定义域是为实数域,而复初等函数的定义域为复数域,相当于是在定义域的扩充.定义域的改变其性质也会变化,譬如复指数函数的值域为同时其具有周期性而复三角函数也不是有界函数等.

  2初等解析函数

  2.1常数函数

  2.1.1常数函数的定义
  定义1[1]:常数函数是值不发生改变的函数,即,有,其中是常数且.
  2.1.2常数函数的性质
  性质1[11]:若函数在区域内解析,且在区域内,则函数在区域内是常数函数.
  性质2[11]:若函数在平面上解析且有界,则在平面上是常数.
  2.1.3常函数的应用
  证明函数为常数函数是我们经常遇到的问题,我们将进一步研究此类问题的解法.
  例1[6]若在区域内解析且仅取实数值,则常数.
  证明:若,则.
  由条件:有,,则从而,为常数函数.
  由此题我们发现可以应用条件证明解析函数为常数函数.
  例2[6]若函数在平面上是解析的,且不取位于某一条简单弧上上之类的值,证明.
  证明:单叶解析函数可作出曲线外部的单连通区域保形变换为单位圆.可知函数是绝对存在的,该函数也不是一个常数.复合函数,在平面上是解析的,它的值位于单位圆内.根据刘维尔定理,函数是常数,由非常数的解析函数的单叶性,函数.
  此题应用刘维尔定理证明.

  2.2指数函数

  2.2.1指数函数的定义
  定义2[4]:函数被称为的指数函数.
  2.2.2指数函数的性质
  性质1[7]:设,则,.
  性质2[7]:解析性在平面上解析,且.
  性质3[4]:加法定理,.
  性质4[7]:周期性是以为周期的周期函数,其中为非零整数.
  事实上,.
  性质5[7]:不存在,即没有意义.
  2.2.3指数函数的应用
  例1[4]讨论是否存在.
  (1)当沿从原点出发的直线趋向于时;
  (2)当沿双曲线的支趋向于时;
  (3)当沿趋向于时.
  解(1)直线的辐角为,讨论不同的,
  当时,,,所以.
  当时,,,所以.
  当时,在1和-1之间振动,所以的极限不存在.
  (2)当沿双曲线的支趋向于时,若以正、负实轴为渐近线,极限分别为与0,故当时极限不存在.
  (3)当沿趋向于时,在第一象限与第二象限的一支极限分别为与0,故当时极限不存在.
  此题我们可以运用指数函数的性质来判断其极限是否存在.
几类常用复初等函数的性质及其应用

  总结

  本文阐述了七类常用复初等函数的定义,性质及其应用.复初等函数性质与实初等性质函数大有不同.应用上本文主要说明复初等函数性质的应用,及其在数学解题时的应用.复初等函数应用广泛,其美妙之处需要我们多研究学习.

  参考文献

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