פונקציות אנליטיות ומשוואות קושי-רימן
פונקציות אנליטיות ומשוואות קושי-רימן
פרק 2 - למידה מודרכת ותרגול מעמיק (מהדורה טכנולוגית מורחבת)
בחוברת זו נפתח את מושג הנגזרת המרוכבת, נלמד לזהות ולהפעיל את משוואות קושי-רימן בקואורדינטות קרטזיות ופולריות, ונשחזר צמודים הרמוניים ליישומי זרימה ואלקטרוסטטיקה.
מטרות למידה מרכזיות:
1. הנגזרת המרוכבת — אינטואיציה ופירוק לרכיבים
בחשבון דיפרנציאלי רגיל, פונקציה תלויה במשתנה ממשי יחיד x וניתן להתקרב לנקודה משני כיוונים בלבד (מימין ומשמאל). לעומת זאת, במישור המרוכב הדו-ממדי קיימים אינסוף כיוונים ומסלולים שונים להתקרבות! כדי שפונקציה תהיה גזירה במובן המרוכב, הגבול חייב להתקיים ולהיות זהה לחלוטין מכל כיוון אפשרי.
כל פונקציה מרוכבת f(z) ניתנת להצגה כזוג פונקציות ממשיות של שני משתנים: החלק הממשי u(x,y) והחלק המדומה v(x,y). כדי לבצע את הפירוק, מציבים z = x + iy ופותחים לפי חוקי האלגברה: