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有没有原函数跟区域是不是凸的或者单连通的具体有啥关系?

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如题,学复变的时候看到书上写的关于单连通区域上的解析函数一定有原函数的证明过程,感觉里面根本没用到单连通这个条件,或者说 我感觉好像证明过程稍微改改结论就可以变成在连通区域上都成立了啊
这一节是讲柯西定理的,这书的行文是先证单连通区域上的解析函数沿三角形周界积分得数为0,再直接推出沿闭合折线积分得数同样为0;然后说本书不用"用折线逼近曲线"的方法证明柯西定理,接下来证明了凸区域内解析函数必有原函数(第二张图,其实在这里我就有疑问了,他貌似并没有用到凸性,把证明过程里的沿线段积分全换成沿折线折线积分不是好像可以证明只要区域有连通性,那其上的解析函数必有原函数吗?)(这书的上一任主人在书上写了笔记"若不是单连通区域则没有原函数",我懵了啊 为啥多连通不行 有没有什么比较简明的反例?)之后,这书证明了推广版牛莱公式,柯西定理,积分值不依赖于曲线,最后应用柯西定理得到了:单连通区域上的解析函数必有原函数。啊?为什么兜这么大一圈啊?中间的那些东西有什么用啊?或者说我所谓的直接证明连通区域上的情况的想法出了什么问题?还有就是为啥必须单连通才有原函数啊多连通不行吗?有没有反例?
不知不觉打了好多字主要是我真怎么也想不通了想了半节数据结构课了希望有大佬不吝赐教






IP属地:河北来自Android客户端1楼2024-10-15 20:13回复
    顶顶顶


    IP属地:河北来自Android客户端2楼2024-10-15 20:13
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      2025-08-02 18:04:38
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      IP属地:广东来自iPhone客户端3楼2024-10-15 21:01
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        你要注意到证明过程中原函数的构造,它用了曲线积分,曲线有很多条,但函数在一个点的值只有一个,因而必需证明无关,这里就用到了单联通性,你想像一个圆环,圆环内一条曲线围成的在圆环内的区域的边界是独立的两部分,你在看看引理2.1以及无关性的证明就知道了


        IP属地:湖南来自Android客户端4楼2024-10-15 21:19
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          你去看一下同伦曲线版本的Cauchy积分定理表述你知道单连通和连通不是一回事
          1/z绕洞转一圈和不绕洞转一圈,一个2pi*i,一个0


          IP属地:云南来自iPhone客户端5楼2024-10-15 22:28
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            我画了个示意图,你体会下区别


            IP属地:云南来自iPhone客户端6楼2024-10-15 22:33
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              之前证古尔萨定理(三角形边界)的时候,用闭区间套的时候就需要单连通了


              IP属地:上海来自iPhone客户端7楼2024-10-21 13:06
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                单联通凸可以用加权取连线
                否则可能出定义域


                IP属地:浙江来自iPhone客户端8楼2024-10-22 14:41
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