Кіріспе

Күрделі санның логарифмі Математикада күрделі логарифм - нөлден басқа күрделі сандарға табиғи логарифмнің жалпылауы. Бұл термин келесі бірін білдіреді, олар тығыз байланысты: 0-ден басқа күрделі санның күрделі логарифмі , бұл санның кез келген күрделі саны деп анықталады. Мұндай санды білдіреді. Бұл мәселенің екі шешімі бар. Бұл on интервалындағы a-ның шектелуінің теріс мәні ретінде анықтауға ұқсас: a-мен шексіз көп нақты сандар бар, бірақ біреу кездейсоқ a-дағы бірін таңдайды. Белгісіздікті шешудің тағы бір жолы логарифмді домені күрделі жазықтықтағы аймақ емес, Риманның бетін қамтитын функция ретінде қарастыру. Филиалдардың артықшылығы - оларды күрделі сандармен бағалауға болады. Екінші жағынан, Риманның бетіндегі функция логарифмнің барлық тармақтарын біріктіріп, өз анықтамасы ретінде кездейсоқ таңдауды қажет етпейтіндігімен сәнді.

Анықтама

Әрбір нөлден басқа күрделі сан үшін негізгі мәні қиял бөлігі интервалда жатқан логарифм болып табылады .

Құрылыс

Бірге жалғамалы функция беру үшін әр түрлі тармақтарды жапсыруға болмайды, өйткені екі тармақ екеуі де анықталған нүктеде әр түрлі мәндер бере алады. Мысалы, негізгі тармақты қиял бөлігімен салыстырыңыз және қиял бөлігі жатқан тармақ. Олар жоғарғы жарты жазықтықта келіседі, бірақ төменгі жарты жазықтықта емес. Сондықтан осы тармақтардың домендерін тек жоғарғы жартысы жазықтығының көшірмелері бойынша желімдеудің мәні бар. Нәтижесінде жабысқақ домен байланысқан, бірақ оның төменгі жартысы жазықтығының екі көшірмесі бар. Бұл екі көшірмені көлік тұрағының екі деңгейі ретінде елестетуге болады, және төменгі жартысы деңгейінен төменгі жартысы деңгейіне дейін 0-ге қарсы радианмен жүріп, алдымен оң нақты осьті (деңгейді) жоғарғы жартысы деңгейінің ортақ көшірмесіне, содан кейін теріс нақты осьті (деңгейді) төменгі жартысы деңгейіне кесіп өту арқылы көтерілуі мүмкін. Біріншіден, қиял бөлігімен бұтақтарды желімдеу жалғастырылуы мүмкін, және басқа бағытта қиял бөлігімен бұтақтарды желімдеу жалғастырылуы мүмкін. Нәтижесінде, жоғары және төмен қарай созылатын шексіз деңгейлері бар спиральді паркинг гаражы ретінде қарауға болатын біріктірілген беткей пайда болады. Бұл А нүктесімен байланысты Риманның бетін, оны аргументтің мүмкін болатын мәні бар жұп ретінде қарастыруға болады. Осылайша, R-ді .

Риманның бетіндегі логарифм функциясы

Бұтақтардың домендері тек олардың мәндері келісілген ашық жиынтықтар бойымен жабысып тұрғандықтан, бұтақтар бір ғана нақты функцияны беру үшін жабысады. Ол әр нүктеге карта жасайды. Бұл үйлесімді голоморфтық функцияларды жабыстыру арқылы бастапқы тармақты кеңейту процесі аналитикалық жалғастыру деп аталады. "Көшіру картасы" төменнен төменге қарай спиральді "жапсырады", егер кез келген үшін , егер "түзден жоғары" жатқан барлық нүктелерді алып, осы нүктелердің барлығын бағаласа, онда барлық логарифмдерді алады .

Лог z барлық бұтақтарын желімдеу

Жоғарыда таңдалған тармақтарды ғана желімдеудің орнына , барлық тармақтарымен басталып, бір мезгілде әрбір тармақ жұбы мен ең үлкен ашық кіші жиынтығын желімдей алады және келісе алады. Бұл бұрынғыдай Риманның бетін және функциясын береді. Бұл әдіс, егер оны елестету қиын болса да, белгілі бір салаларды таңдауды қажет етпейтіндіктен, табиғи. If - бұл , оның бейнесіне биективті түрде проекцияланатын ашық қосалқы жиын , онда to -ның шектеуі , әр тармақта анықталатын тармаққа сәйкес келеді .

Риманның бетін жалпы жапқыш ретінде

Бұл жай ғана байланысты екенін көрсетеді, сонымен қатар .

Қолданбалар

Базасы күрделі сан болатын экспоненциалды анықтау үшін күрделі логарифм қажет. Атап айтқанда, егер және , күрделі сандар болса, онда негізгі мәнін анықтауға болады. Сондай-ақ, , басқа сандарын алу үшін , басқа логарифмдерімен алмастыруға болады. Тригонометриялық функцияларды рационалдық функция ретінде көрсетуге болады, кері тригонометриялық функцияларды күрделі логарифмдер түрінде көрсетуге болады. Карталық кесу 0 нүктесі ортасында орналасқан шеңберлерді тік түзу сызық сегменттеріне айналдыратыны үшін, бұл жылжынысты қамтитын инженерлік қолданбаларда пайдалы. Электр техникасында таралу тұрақтысы күрделі логарифмді қамтиды.