第二章 / 2.3
导数和解析函数的概念
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05 差商为什么比实函数要求强
复导数定义为
是复数,既能沿实轴,也能沿虚轴或曲线趋零,所以差商必须沿所有方向趋同一个值。
可导的正例 ,差商为 ,不依赖路径,故处处可导。不可导的反例 ,差商为 ,沿实轴等于1,沿虚轴等于 ,处处不可导。
教材 的例子同理:沿实方向差商为1,沿虚方向差商为 。实常数 时处处不可导; 时恰好变回 。
图 2-2 不同方向的差商必须趋于同一个数z²在全平面解析。
必须理解的意义 复可导时
前一章已经知道“乘同一个复数”代表统一的旋转和缩放。因此局部不同方向的变化必须协调,不能在水平方向伸一倍、竖直方向伸三倍还称作复可导。 时一阶变换退化,不能据此谈保持角度。
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06 某一点可导,与某一点解析隔着一个邻域
在 可导只问 一个点的差商。在 解析 要求存在整个小圆盘,里面每一点都可导。在区域 内解析,要求 中处处可导。全平面解析也叫整函数。
典型反例是 。在0的差商为 ,所以 ;但在非零点不满足下一节的柯西—黎曼条件。因此它只有一个可导点,处处不解析,包括0也不解析。
题目问法决定答案 “求可导点”允许得到孤立点或一条曲线;“求解析域”必须得到开集,不能把一条线或两个点称作解析区域。
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07 导数运算法则与定义域一起写
确认可导后,和差、积、商、复合的求导法则与实变量相同。商法则仍需分母不为零;反函数法则需所选局部反函数有意义且原函数导数不为零。
例如
教材假设 。若 ,有限平面需排除 ;若 ,则 ,它是一次函数,全平面解析。这种边界情况不能照抄 。
第一轮不必反复证的部分 常数、幂、多项式的求导可由差商和二项式公式证明一次。之后用运算法则,并主动标出例外点。真正的新难点是含 、 或直接以 给出的函数,应转向下一节。