引言
根据复数的复平面的表示方法,复数的幅角增加 后,其值不变,但是复变函数的值可能改变,也就造成了复变函数的多值问题,但是这种多值问题可以通过一定的转换技巧,变成单值函数,因为这种多值问题是一种特殊的自变量多值现象,如果是完全没有规律的多值函数,那么就不好处理了。
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转换的方法就是定义域的变换
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多值复变函数及其支点
对于复平面而言 和
是同一个点,也就是是同一个复数。
找个多值函数举例说明,,如果规定
,那么可以得到
,还有一个函数值
,这两个函数值,当
时,取值相同,
时取值不同,所以把
的点叫做函数的支点。对于这个函数而言,如果复数再转一圈,也就是
,那么函数值就和
的函数值相等了,这样的支点叫做一阶支点,如果是转两圈,第三圈才又相等,那就叫做二阶支点。
黎曼面 重点难点
我们讨论当 的情况下,
的函数多值问题,其函数值在
和
的定义域内是单值的,那么我们就把定义域分解成这两部分,也就是把
的复平面剪开,如图1.5所示,然后把上图的下岸和下图的上岸粘接起来,下图的下岸与上图的上岸粘接起来,这种处理后的定义域复平面叫做黎曼面。**隔开的线叫做割线,当然,也可以沿着虚轴剪开,如图1.6所示。每个组成的单叶叫做子叶。
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n阶的支点有 n-1 的黎曼面由 n-1 个子叶**组成
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比如函数
,有两个一阶支点
,黎曼面的形式为下图。(按照箭头的方向旋转并且粘接)
几点讨论
- 如果支点的阶数是有限的(自然数),那么称为代数支点,如果是无限的,称为超越支点
- 多值函数是其黎曼面上的单值解析函数
- 最后应当指出,在支点的邻域内无法把各单值分支分开(因为支点对各分支来说是共同的),这点的导数就无法定义,所以多值函数的支点必是奇点