复分析

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出版者:世界图书出版公司
作者:加默兰
出品人:
页数:478
译者:
出版时间:2008-5
价格:66.00元
装帧:平装
isbn号码:9787506292290
丛书系列:Undergraduate Texts in Mathematics
图书标签:
  • 数学
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具体描述

《复分析》从现代数学的观点介绍复分析的基本知识与常用工具,全书共分为8章,主要包括:复数、复函数、作为映射的解析函数、复积分、级数与乘积展开、共形映射,软件克雷问题、椭圆函数以及全局解析函数,此外,大部分章节后都有练习,便于学生掌握书中内容。

《复分析》 本书旨在深入探讨复数及其在数学和科学领域中的应用。复数,作为实数的扩展,拥有独特的代数结构和几何解释,为解决诸多看似棘手的数学问题提供了强大的工具。本书将带领读者穿越复数的世界,从其基本概念出发,逐步深入到复分析的精妙理论。 第一章:复数与代数 我们将从复数的定义开始,介绍复数的基本运算,包括加法、减法、乘法和除法。深入理解复数的代数形式(a + bi)和三角形式(r(cos θ + i sin θ)),以及它们之间的转换。我们将学习复数的共轭、模长和辐角,并探索欧拉公式 $e^{i heta} = cos heta + isin heta$,这是连接指数函数与三角函数的重要桥梁。此外,本章还将涵盖复数方程的求解,例如一元二次方程和高次方程,以及复数在几何上表示的意义,如复平面上的点、向量和变换。 第二章:复函数与极限/连续性 复分析的核心在于研究复变量函数。本章将引入复函数的概念,定义复函数的域、值域,并讨论函数的解析性。我们将深入理解极限和连续性在复数域中的定义,以及如何判断一个复函数的连续性。通过实例,读者将体会到复函数与实函数在行为上的异同,为后续的微积分运算打下基础。 第三章:复微分与柯西-黎曼方程 微分是函数研究的基础。本章将详细阐述复微分的概念,重点介绍柯西-黎曼方程 $ frac{partial u}{partial x} = frac{partial v}{partial y} $ 和 $ frac{partial u}{partial y} = -frac{partial v}{partial x} $。我们将证明柯西-黎曼方程是函数在某点可导的充要条件,并学习如何利用它来判断函数的解析性。本章还将讨论导数的几何意义,以及与复数运算相关的导数性质。 第四章:解析函数与初等函数 解析函数是复分析中的核心概念,它们在整个复平面上处处可导,具有许多优良的性质。本章将深入探讨解析函数的性质,包括其高阶导数的存在性,以及解析函数与调和函数之间的紧密联系。我们将研究复指数函数、复对数函数和复幂函数,并分析它们在复数域中的特性,例如多值性问题。 第五章:复积分与柯西积分定理 积分是复分析的另一个重要工具。本章将介绍复积分的概念,包括沿曲线的复积分。我们将重点学习柯西积分定理,它是复分析的基石之一,它表明在单连通区域内,解析函数的积分等于零。我们将通过大量例子来理解柯西积分定理的应用,并为后面的内容做好铺垫。 第六章:柯西积分公式与导数公式 柯西积分公式是柯西积分定理的直接推广,它能够通过函数在边界上的积分值来计算函数在其内部的任意点的值,以及任意阶导数的值。本章将详细推导和阐述柯西积分公式及其导数公式,并展示其在求解复积分、计算导数以及证明函数性质方面的强大威力。 第七章:级数与幂级数 级数是研究函数性质的重要手段。本章将介绍复数级数,特别是幂级数。我们将学习幂级数的收敛域、收敛半径的确定,以及幂级数在复数域中的表示。我们将深入探讨泰勒级数和洛朗级数,它们能够将函数在某点附近展开成幂级数的形式,为函数分析和近似计算提供基础。 第八章:孤立奇点与留数定理 奇点是复函数中不可导的点。本章将分类讨论孤立奇点,包括可去奇点、极点和 essential 奇点。我们将引入留数的概念,它是函数在奇点附近的重要特征。最终,我们将学习强大的留数定理,它是计算复积分的一种高效方法,其应用广泛,可以解决许多复杂的积分问题。 第九章:保角映射 保形映射是指保持角度的映射。本章将研究保角映射的性质,以及它们在复数域中的应用。我们将学习一些重要的保角映射,如莫比乌斯变换,并探讨它们在几何和物理问题中的应用,例如在电磁场、流体力学等领域的建模。 第十章:应用 本书的最后一章将集中展示复分析在各个领域的实际应用。我们将介绍复分析如何用于求解偏微分方程,例如拉普拉斯方程,在物理学中得到广泛应用。此外,我们还将探讨复分析在信号处理、控制理论、数值分析等领域的应用,展示复分析作为一门强大的数学工具,其在解决实际问题中的重要价值。 通过本书的学习,读者将建立起坚实的复分析理论基础,掌握分析和处理复数问题的关键方法,并能将其应用于解决更广泛的数学和科学问题。

作者简介

目录信息

Preface
Introduction
FIRST PART
Chapter 1 The Complex Plane and Elementary Functions
1.Complex Numbers
2.Polar Representation
3.Stereographic Projection
4.The Square and Square Root Functions
5.The Exponential Function
6.The Logarithm Function
7.Power Functions and Phase Factors
8.Trigonometric and Hyperbolic Functions
Chapter 2 Analytic Functions
1.Review of Basic Analysis
2.Analytic Functions
3.The CauChy-Riemann Equations
4.Inverse Mappings and the Jacobian
5.Harmonic Functions
6.Conformal Mappings
7.Fractional Linear Transformations
Chapter 3 Line Integrals and Harmonic Functions
1.Line Integrals and Greens Theorem
2.Independence of Path
3.Harmonic Conjugates
4.The Mean Value Property
5.The Maximum Principle
6.Applications to Fluid Dynamics
7.Other Applications to Physics
Chapter 4 Complex Integration and Analyticity
1.Complex Line Integrals
2.Fundamental Theorem of Calculus for Analytic Functions
3.Cauchys Theorem
4.The Cauchy Integral Formula
5.Liouvilles Theorem
6.Moreras Theorem
7.Goursats Theorem
8.Complex Notation and Pompeius Formula
Chapter 5 Power Series
1.Infinite Series
2.Sequences and Series of Functions
3.Power Series
4.Power Series Expansion of an Analytic Function
5.Power Series Expansion at Infinity
6.Manipulation of Power Series
7.The Zeros of an Analytic Function
8.Analytic Continuation
Chapter 6 Laurent Series and Isolated Singularities
1.The Laurent Decomposition
2.Isolated Singularities of an Analytic Function
3.Isolated Singularity at Infinity
4.Partial Fractions Decomposition
5.Periodic Functions
6.Fourier Series
Chapter 7 The Residue Calculus
1.The Residue Theorem
2.Integrals Featuring Rational Functions
3.Integrals of Trigonometric Functions
4.Integrands with Branch Points
5.Fractional Residues
6.Principal Values
7.Jordans Lemma
8.Exterior Domains
SECOND PART
Chapter 8 The Logarithmic Integral
1.The Argument Principle
2.Rouches Theorem
3.Hurwitzs Theorem
4.Open Mapping and Inverse Function Theorems
5.Critical Points
6.Winding Numbers
……
THIRD PART
Hints and Solutions for Selected Exercises
References
List of Symbols
Index
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本《***》简直是数学爱好者的福音,我花了整整一个周末才把它啃完第一章,收获绝对是超乎想象的。书里对基础概念的阐述简直是教科书级别的严谨,但神奇的是,作者的笔触又带着一种深入浅出的魔力。比如在处理那个看似晦涩难懂的拓扑结构时,作者没有一味地堆砌定义和公式,而是巧妙地引入了一些几何直觉的类比,让我这个常年和线性代数打交道的“老油条”都能瞬间领悟到其中的精妙之处。特别是关于范畴论在现代物理学中应用的探讨,简直是打开了我认知的一个新窗口。我以前总觉得范畴论离我很遥远,但在书中,它被展示成了一种组织和连接不同数学领域的强大工具,那种“万物皆可联系”的豁然开朗感,至今都让我回味无穷。而且,书中的例题设计也非常用心,它们不仅仅是用来检验理解程度的工具,更像是引导读者进行深度思考的阶梯。我特别喜欢那些需要综合运用先前知识才能解决的综合题,解完后那种成就感,不亚于解开一个困扰已久的谜团。总而言之,对于任何想在抽象代数领域深耕的人来说,这都是一本不可多得的宝藏级读物,读完后感觉思维的深度和广度都被极大地拓宽了。

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我得说,这本书在叙事风格上做出了一个非常大胆且成功的尝试。它不像传统数学专著那样板着脸孔,而是更像一位经验丰富的导师,在你迷茫时适时地给出点拨。阅读体验是极其流畅的,尤其是在涉及到群论和环论的切换过渡部分,作者处理得非常平滑自然,丝毫没有生硬的转折感。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的“历史回顾”和“动机阐述”的结合方式。他会先简单介绍某个数学结构诞生的时代背景,人们遇到了什么无法用旧有工具解决的问题,然后再引出新的定义。这种“带着问题去学习”的方式,极大地激发了我对知识背后逻辑的探究欲望。举个例子,当讲到对偶空间时,作者没有急着抛出各种内积的限制条件,而是先展示了在某些非内积空间中,线性泛函是如何“无处不在”地发挥作用的,这让我立刻明白了为什么要引入对偶性的概念,其必要性远大于其抽象性本身。书的排版和图示也值得称赞,那些精心绘制的图表,将原本抽象的代数结构具象化,让我的大脑更容易进行三维空间的想象和操作。这是一本真正能让人“读进去”的书,而不是仅仅“看进去”的书。

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说实话,我对这本书的评价是充满敬意的,因为它成功地将几个看似不相关的数学分支编织成了一个统一的宏大叙事。我特别关注的是书中对于代数几何与数论交叉地带的探讨。很多人认为这两个领域在本科阶段是相互独立的,但这本书大胆地展示了椭圆曲线在费马大定理证明过程中所扮演的关键角色,那种跨越数百年、横跨不同数学领域的思想传递,读起来真是令人热血沸腾。作者对“模形式”的描述,简洁而富有洞察力,他没有陷入繁琐的细节计算,而是聚焦于模形式作为一种“对称性语言”的核心功能。这种高屋建瓴的视角,对于那些想要触及现代数学前沿的读者来说,无疑是极具价值的。当然,书中的某些推导过程还是比较“硬核”的,需要读者具备扎实的微积分和线性代数的背景才能跟上,我承认,我在某个关于黎曼–佐维茨变换的章节卡住了好几天,查阅了好几本参考书才勉强理解了其中的精髓。但正因如此,攻克难关后的满足感也是无与伦比的,它证明了这本书的深度是货真价实的,而非故作高深。

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从排版和装帧来看,《***》无疑是一本可以收藏的佳作。纸张的质感、字体的选择,都透着出版方对数学读者的尊重。内容上,我个人认为这本书的亮点在于它对“连续性”这一概念的解构与重构。它没有满足于标准的ε-δ语言,而是引入了更现代的、基于点集拓扑的视角来重新定义和研究极限与收敛性。特别是对紧致性这一概念的阐述,作者通过一系列巧妙的反例和正例,层层剥茧,让我彻底明白了为什么紧致性在分析学中具有如此核心的地位,它几乎是所有好性质的“幕后推手”。书中对傅里叶分析的引入也很有特色,它不是简单地作为分析的附属品出现,而是被提升到了一个与基础微积分同等重要的地位,用以展示周期性和非周期性函数空间之间的桥梁作用。这本书要求读者有一定的数学成熟度,但回报是巨大的——它会为你打下极其坚实的基础,让你在后续学习任何高级分析课程时都能感到游刃有余,因为它教会的不是如何计算,而是如何思考极限背后的本质逻辑。

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这本书的魅力在于它的“实用主义”和“哲学思辨”的完美平衡。它不仅仅停留在纯粹的理论证明上,更深入地探讨了这些数学结构在现实世界,特别是信息论和密码学中的应用。我特别喜欢其中关于有限域上多项式运算在纠错码中应用的章节。作者用一种近乎工程学的视角来审视这些抽象的代数结构,展示了它们如何能高效地处理数据传输中的噪声和错误。这种从抽象回归具体的转化过程,让学习代数的过程充满了目的性,不再是空泛的符号游戏。更让我惊喜的是,书中穿插了一些关于数学家个体心路历程的侧写,比如伽罗瓦在短暂生命中建立群论的传奇故事,这些软性的内容有效地缓和了纯粹数学带来的枯燥感,使得整本书的阅读体验变得富有人情味。它提醒我们,这些冰冷的公式背后,是人类智慧最激动人心的探索活动。对于那些对数学应用感兴趣的读者,这本书提供了极佳的视角,让你看到抽象结构如何成为解决实际问题的利器。

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想起来Tim说的: 哥是学过复分析的人啊...

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