鄭利凱
(內(nèi)蒙古民族大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古通遼 028000)
我們知道實分析中有完整的微分中值定理,包括羅爾定理,拉格朗日定理,柯西中值定理等.但是實分析中的微分中值定理不能簡單地推廣到復(fù)變函數(shù)上來[1-3].例如:
但如果中值點不限制在區(qū)間上,而是限制在一個圓形鄰域內(nèi),實分析中的微分中值定理就可以推廣到復(fù)變函數(shù)上來.主要的結(jié)論有:
文獻[4]中得到以下結(jié)果:
文獻[5]中得到以下結(jié)果:
因為常見的函數(shù)大都是整函數(shù),下面將這些解析函數(shù)中值定理的結(jié)論應(yīng)用到整函數(shù)上,得到整函數(shù)的微分中值定理.
根據(jù)上面的結(jié)論,可以推得以下定理:
故F(z),G(z)在點a的某鄰域U(a)內(nèi)解析,所以F(z),G(z)在U(a)內(nèi)存在任意階導(dǎo)數(shù).
又 F(a)=F'(a)=F″(a)= … =F(n)(a)=0,G(a)=G'(a)=G″(a)= … =G(n-1)(a)=0,G(n)(a)=n!.對F(z),G(z)連續(xù)運用定理5,總共n次,得到:
復(fù)變函數(shù)的微分中值定理有著廣泛而靈活的應(yīng)用,下面就定理證明和計算復(fù)函數(shù)不定式極限兩個方面加以論述.
解析函數(shù)的高階導(dǎo)數(shù)定理是復(fù)變函數(shù)理論中一個及其重要的定理,一般著作都以積分不等式估計積分模的上限加以證明,下面用復(fù)變函數(shù)的微分中值定理來證明.
解析函數(shù)的高階導(dǎo)數(shù)定理(柯西積分公式的推廣)[6]設(shè)函數(shù)f(z)在簡單閉曲線C所圍成的閉區(qū)域D內(nèi)解析,而在=D∪C上連續(xù),則f(z)的各階導(dǎo)函數(shù)均在D內(nèi)解析,對D內(nèi)任一點z,有:
證明考慮n=1的情形.根據(jù)柯西積分公式有:
現(xiàn)假設(shè)n=k時命題成立,下面來推證n=k+1時命題也成立.
運用新得到的兩個復(fù)變函數(shù)微分中值定理,即定理5,定理6,可以方便快捷地計算復(fù)變函數(shù)不定式的極限.
[1]李穎.復(fù)變函數(shù)的中值定理(英文)[J].湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報,1999(4):125-129.
[2]曾韌英.關(guān)于復(fù)變函數(shù)的中值定理[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,1998,S1:46-47.
[3]李曉玲.微分中值定理在復(fù)數(shù)域內(nèi)的推廣[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009(5):791-792.
[4]蔣潤榮.Grace定理的推廣[J].數(shù)學(xué)雜志,1991(1):61-63.
[5]蘇子安.復(fù)函數(shù)的微分中值公式[J].數(shù)學(xué)的實踐與認識,1992(4):90-92.
[6]鐘玉泉.復(fù)變函數(shù)論[M].3版.北京:高等教育出版社,2004:132-147.