恆星大氣的吸收和散射

[拼音]:jiexi hanshu

[英文]:analytic function

能展開成冪級數(見解析函式項級數)的函式。它是複變函式研究的主要物件。設ƒ(z)是定義在平面開集D內的一個單值的復值函式,α是D內一點。若ƒ(z)在α的一個鄰域內可表為以 (z-α)為項的冪級數

,則稱ƒ(z)在α處是解析的;若ƒ(z)在D內處處是解析的,則稱ƒ(z)為D內的解析函式。

全純函式

又稱正則函式。歷史上對解析函式的研究是從多方面開始的。設ƒ(z)是平面開集D內的複變函式,z是D內一點,若極限

(1)

存在且有限,則稱ƒ(z)在z處可導,這個極限值記為ƒ′(z),稱為ƒ(z)在z處的導數。這是實變函式導數概念在複平面上的形式推廣。不過這種推廣所蘊涵的內容十分豐富,這是因為(1)中的z+h乃是z的二維鄰域內的任一點,極限(1)存在的條件就要強得多。

。若ƒ(z)在z處可導,則

在(x,y)處可全微分並且滿足等式

,(2)

習慣上稱此為柯西-黎曼方程。不過,J.le R.達朗貝爾在流體力學的研究中早已獲得這組等式;而最早弄清複變函式可微條件的是L.尤拉。所以這組等式又稱為達朗貝爾-尤拉方程。

設ƒ(z)在D內連續,у是D內一路線,引數方程為z(t),0≤t≤1。復積分

(3)

可視為路線у的泛函。A.-L.柯西研究了復積分(3)的值僅與路線端點有關的條件,他證明了:若ƒ(z)在單連區域D內處處有連續導數,則復積分

的值將無關於у的選擇,而只決定於у的端點(1825)。É.-J.-B.古爾薩改善了這個結論的條件,只要求函式ƒ(z)在D內處處有導數(1900)。這是柯西理論的基礎。據此不難推出,圓域內處處可導的函式與該函式的復積分的值只決定於路線的端點,是兩個等價的事實。從此,一個開集內的複變函式,如果處處有導數,則稱此函式為這個開集內的正則函式,受法語習慣的影響,也稱為全純函式。

柯西理論的一個重要結果是,正則函式在它的定義域內處處可表為收斂的冪級數;逆命題亦真。所以解析與正則是等價的。

外爾斯特拉斯意義下的解析函式

K.(T.W.)外爾斯特拉斯是以冪級數為出發點開展對解析函式研究的。設冪級數

(4)

的收斂半徑是一正數,則在以α為心的一個圓盤Uα內得到了一個解析函式,記為

P

(z,α)。對Uα內另一點b,

P

(z,α)在b處有冪級數表示,則在一個圓盤Ub內也得到一個解析函式

P

(z,b),而圓盤Ub可能不完全包含於Uα之中。在Uα內取值

P

(z,α)、在Ub內取值

P

(z,b)的函式稱為

P

(z, α)從α到b的解析開拓。對Ub內任一點с,

P

(z,b)在с處有冪級數表示,因而有

P

(z,b)從b到с的解析開拓。這樣,從冪級數(4)出發,沿著所有路線進行所有可能的解析開拓,便獲得一個外爾斯特拉斯意義下的解析函式。不過還應該指出,這種函式可能已非單值而是多值的了。

對於區間I上的實變函式ƒ(t),若在I的任一點的適當鄰域內ƒ(t)可以表示為一個收斂的冪級數,為鑑別起見,稱ƒ(t)為I上的一個實解析函式。

調和函式與共軛調和函式

設ƒ=u+iv是一解析函式,則u=u(x,y)與v=v(x,y)必在定義域內滿足拉普拉斯方程;u和v都是調和函式。兩調和函式u與v,若在定義域內處處滿足柯西-黎曼方程(2),則稱v是u的共軛調和函式。一般地說,一個調和函式不一定有單值的共軛調和函式。例如在z≠0上的調和函式log│z│的共軛調和函式是v(z)=argz,但在z≠0上它並非單值。