Apuntes de Variable Compleja - Carlos Lizama homepage ...
Apuntes de Variable Compleja - Carlos Lizama homepage ... Apuntes de Variable Compleja - Carlos Lizama homepage ...
Capítulo 2 Funciones de Variable Compleja 2.1. Funciones analíticas Definición 3 Sea f : Ω → C una función definida en un abierto en el plano y z0 ∈ Ω. Se dice que f(z) es derivable en z0 (u holomorfa o analítica) si existe el límite: f ′ f(z) − f(z0) (z0) = lím z→z0 z − z0 Observación 4 Una función f se dice analítica en un abierto Ω si es analítica en cada punto de Ω. Observación 5 Es fácil ver que si f es holomorfa en z0 entonces f es continua en z0. Ejemplo 6 1) f(z) = z. f es holomorfa en C y f ′ (z) = 1. 2) g(z) = z n , n entero positivo. Calculamos el cuociente g(z) − g(z0) z − z0 = zn − z n o z − z0 = z n−1 + z n−2 zo + ... + z n−1 o Tomando el límite z → z0, obtenemos g ′ (z0) = nz n−1 o 3) Sea h(z) = z, Vamos a ver que no es derivable en z0 = 0. Queremos ver si existe o no z lím z→0 z Si el límite existe, debe ser el mismo, no importa como nos aproximamos a 0. t Para z ∈ R, z = t, tenemos lím = 1. t→0 t −it Para z imaginario, z = it, tenemos límt→0 = −1. it Por lo tanto h no es analítica en z = 0. 6
2.1. FUNCIONES ANALÍTICAS 7 Ejercicio 7 Demuestre que f(z) = |z| 2 es derivable sólo en z0 = 0. Teorema 8 Si f y g son derivables, entonces: 1) (f + g) ′ = f ′ + g ′ 2) (fg) ′ = f ′ g + fg ′ ′ 1 3) g f 4) g ′ = −g′ cuando g = 0 g2 = f ′ g − fg ′ g 2 Demostración. 1) Tenemos cuando g = 0 (f + g)(z) − (f + g)(z0) z − z0 = f(z) − f(z0) z − z0 + g(z) − g(z0) z − z0 Si tomamos el límite para z → z0 obtenemos la fórmula. 2) (fg)(z) − (fg)(z0) = z − z0 f(z) − f(z0) g(z) − g(z0) g(z) + f(z0) z − z0 z − z0 Tomamos el límite para z → z0 y usamos el hecho de que g es continua en z0, obteniendo f ′ (z0)g(z0) + f(z0)g ′ (z0) 3) Usando 2) Luego, 4) 0 = g 1 ′ ′ 1 = g + g g g ′ 1 = g −g′ g2 ′ 1 g ′ f = f g 1 ′ ′ 1 −g′ = f + f g g g2 = f ′ g − fg ′ g2 Corolario 9 Toda función racional r(z) = anz n + ... + a0 bmz m + ... + b0 es derivable en el abierto Ω = {z : bmzm + ... + b0} . En particular, la función 1 es derivable en z C\{0}.
- Page 1 and 2: Apuntes de Variable Compleja Dr. Ca
- Page 3 and 4: Índice general 1. Preliminares 4 1
- Page 5: 1.2. PROPIEDADES ALGEBRAICAS 5 1.2.
- Page 9 and 10: 2.1. FUNCIONES ANALÍTICAS 9 en que
- Page 11 and 12: 2.1. FUNCIONES ANALÍTICAS 11 ⇔ f
- Page 13 and 14: 2.2. ALGUNAS FUNCIONES DE VARIABLE
- Page 15 and 16: Capítulo 3 Series 3.1. Series de T
- Page 17 and 18: 3.1. SERIES DE TAYLOR 17 z n
- Page 19 and 20: 3.2. REPRESENTACIONES POR SERIES DE
- Page 21 and 22: 3.4. EXTENSIÓN ANALÍTICA 21 ln(1
- Page 23 and 24: 3.6. TRANSFORMACIONES CONFORMES 23
- Page 25 and 26: 4.2. FORMULA DE CAUCHY 25 Proposici
- Page 27 and 28: 4.3. TEORÍA DE INDICE Y HOMOTOPÍA
- Page 29 and 30: 4.4. TEOREMAS FUNDAMENTALES 29 por
- Page 31 and 32: 4.4. TEOREMAS FUNDAMENTALES 31 lueg
- Page 33 and 34: 4.4. TEOREMAS FUNDAMENTALES 33 Teor
- Page 35 and 36: 5.1. DESARROLLO EN SERIE DE LAURENT
- Page 37 and 38: 5.2. RESIDUOS 37 Entonces f(z) = w0
- Page 39 and 40: 5.2. RESIDUOS 39 Así Luego Por lo
- Page 41 and 42: 5.2. RESIDUOS 41 luego así C 1 5
- Page 43 and 44: 5.3. CÁLCULO DE INTEGRALES 43 esto
- Page 45 and 46: 5.4. FÓRMULA DE POISSON 45 Luego
- Page 47 and 48: 5.4. FÓRMULA DE POISSON 47 donde s
- Page 49 and 50: 5.5. FÓRMULA DE JENSEN 49 es una T
- Page 51 and 52: 5.6. AUTOMORFISMOS DEL DISCO UNITAR
- Page 53 and 54: 5.6. AUTOMORFISMOS DEL DISCO UNITAR
- Page 55 and 56: 6.1. EJERCICIOS RESUELTOS 55 Soluci
2.1. FUNCIONES ANALÍTICAS 7<br />
Ejercicio 7 Demuestre que f(z) = |z| 2 es <strong>de</strong>rivable sólo en z0 = 0.<br />
Teorema 8 Si f y g son <strong>de</strong>rivables, entonces:<br />
1) (f + g) ′ = f ′ + g ′<br />
2) (fg) ′ = f ′ g + fg ′<br />
′<br />
<br />
1<br />
3)<br />
g<br />
<br />
f<br />
4)<br />
g<br />
′<br />
= −g′<br />
cuando g = 0<br />
g2 = f ′ g − fg ′<br />
g 2<br />
Demostración.<br />
1) Tenemos<br />
cuando g = 0<br />
(f + g)(z) − (f + g)(z0)<br />
z − z0<br />
= f(z) − f(z0)<br />
z − z0<br />
+ g(z) − g(z0)<br />
z − z0<br />
Si tomamos el límite para z → z0 obtenemos la fórmula.<br />
2)<br />
(fg)(z) − (fg)(z0)<br />
=<br />
z − z0<br />
f(z) − f(z0)<br />
g(z) − g(z0)<br />
g(z) + f(z0)<br />
z − z0<br />
z − z0<br />
Tomamos el límite para z → z0 y usamos el hecho <strong>de</strong> que g es continua en z0,<br />
obteniendo<br />
f ′ (z0)g(z0) + f(z0)g ′ (z0)<br />
3) Usando 2)<br />
Luego,<br />
4)<br />
0 =<br />
<br />
g 1<br />
′<br />
′ 1<br />
= g + g<br />
g g<br />
′<br />
1<br />
=<br />
g<br />
−g′<br />
g2 ′<br />
1<br />
g<br />
′ <br />
f<br />
= f<br />
g<br />
1<br />
′<br />
′ 1 −g′<br />
= f + f<br />
g g g2 = f ′ g − fg ′<br />
g2 Corolario 9 Toda función racional r(z) = anz n + ... + a0<br />
bmz m + ... + b0<br />
es <strong>de</strong>rivable en el<br />
abierto Ω = {z : bmzm + ... + b0} . En particular, la función 1<br />
es <strong>de</strong>rivable en<br />
z<br />
C\{0}.