1)次の関数はどの点でも正則でない事を示せ。
但しz=x+iyとする。
a)f(z)=zバー
b)f(z)=x^2+iy^2
2)次の値を求めよ
a)eのiπ乗-eのiπ/4乗
b)cos(π/4+i)
3)関数f(z)が正則のとき、h=|f(Z)|^2
と置けば
∂^2h/∂x^2+∂^2h/∂y∂^2=4|f`(z)|^2
であることを示せ。
全くわかりません。ご指導を。
★完全解答希望★
1)次の関数はどの点でも正則でない事を示せ。
但しz=x+iyとする。
a)f(z)=zバー
b)f(z)=x^2+iy^2
2)次の値を求めよ
a)eのiπ乗-eのiπ/4乗
b)cos(π/4+i)
3)関数f(z)が正則のとき、h=|f(Z)|^2
と置けば
∂^2h/∂x^2+∂^2h/∂y∂^2=4|f`(z)|^2
であることを示せ。
全くわかりません。ご指導を。
★完全解答希望★
1)
a)f(z)=zバー
f(z)=u+ivとおくと、u=x,v=-y
ここで、コーシーリーマンの方程式を満たすか確かめる。
∂u/∂x=1,∂v/∂y=-1より∂u/∂x≠∂v/∂yだから、正則でない。
b)f(z)=x^2+iy^2
同様にu=\(x^{2}\),v=\(y^{2}\)で
∂u/∂x=2x,∂v/∂y=2y ∂u/∂y=0,∂v/∂x=0より、
x=yでは、∂u/∂x=∂v/∂y,∂u/∂y=-∂v/∂xを満たすが、これは領域で正則でない。
2)次の値を求めよ
a)eのiπ乗-eのiπ/4乗
b)cos(π/4+i)
公式e^(iθ)=cos(θ)+i sin(θ)の利用
cos(z)の定義および3)は複素関数論の本にはほとんど書いてあると思います。
調べてください。
完全解答ではありません,あしからず。
未解決質問<2938>と同じ質問です。
質問3319(3)を教えて下さい。
z=x+iy
f(z)=u(x,y)+iv(x,y)とおく。以後u(x,y)=u,v(x,y)=vとかく。
h=|f(z)|=\(u^{2}\)+\(v^{2}\)
また、偏微分∂h/∂xを入力大変なのでd\(\frac{h}{d}\)xや\(h_{x}\)で
また、∂^2h/∂x^2を\(d^{2}\)\(\frac{h}{d}\)\(x^{2}\)や\(h_{x}\)_xで表します。
\(d^{2}\)\(\frac{h}{d}\)\(x^{2}\)=\(\frac{d}{d}\)x(d\(\frac{h}{d}\)x)
=\(\frac{d}{d}\)x(2u\(u_{x}\)+2v\(v_{x}\))
=2{(\(u_{x}\)\()^{2}\)+u\(u_{x}\)_x+(\(v_{x}\)\()^{2}\)+v\(v_{x}\)_x}
同様に、
\(d^{2}\)\(\frac{h}{d}\)\(y^{2}\)=\(\frac{d}{d}\)y(d\(\frac{h}{d}\)y)
=\(\frac{d}{d}\)y(2u\(u_{y}\)+2v\(v_{y}\))
=2{(\(u_{y}\)\()^{2}\)+u\(u_{y}\)_y+(\(v_{y}\)\()^{2}\)+v\(v_{y}\)_y}
ここで、コーシーリーマンの方程式から
\(u_{x}\)=\(v_{y}\),\(u_{y}\)=-\(v_{x}\)が成り立ち、
正則条件から\(u_{x}\)_y=\(u_{y}\)_x,\(v_{x}\)_y=\(v_{y}\)_xが成り立つことに注意すると,
\(u_{x}\)_x=(\(u_{x}\))_x=(\(v_{y}\))_x=\(v_{y}\)_x,
\(u_{y}\)_y=(\(u_{y}\))_y=(-\(v_{x}\))_y=-\(v_{x}\)_y
より、\(u_{x}\)_x+\(u_{y}\)_y=0であり、同様に \(v_{x}\)_x+\(v_{y}\)_y=0
よって、
左辺=\(d^{2}\)\(\frac{h}{d}\)\(x^{2}\)+\(d^{2}\)\(\frac{h}{d}\)\(y^{2}\)
=4{(\(u_{x}\)\()^{2}\)+(\(u_{y}\)\()^{2}\)}
=4|f'(z)|^2
=右辺
(2)について、よくわかりません。ご指導を。
e^(iπ)-e^(iπ/4)
e^(x+iy)=(\(e^{x}\))(cosy+isiny) という公式があります。
この問題は,e^(iπ)もe^(iπ/4)どちらも実部が0ですから,上の式にx=0
を代入すると,もっとよく知られている公式になります。
それが最初にUnderBirdさんが解説されている,
e^(iθ)=cos(θ)+i sin(θ)
の式です。
あとは代入するだけ。
e^(iπ)
=cosπ+isinπ
=-1
同様に
e^(iπ/4)
=cos(π/4)+isin(π/4)
=1/\(\sqrt{\quad}\)2+i/\(\sqrt{\quad}\)2
以下の計算は省略します。
cos(i+π/4)
単純に以下の公式
cos(x+yi)=[{\(e^{y}\)+e^(-y)}/2]*cosx-i[{\(e^{y}\)-e^(-y)}/2]sinx
にx=π/4とy=1を代入してください。
みのるさんへ
幾何学Ⅱ,解析学Ⅱ,解析学Ⅲ,代数学Ⅱ…といろいろ大変だとは思いますが,
一つ一つ着実に学習されることを強くお勧めします。