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ツイートよりはまとまりを意識して文章を書き散らす

複素関数の微分

 

厳密ではないのでどうかそこは見逃してください。

複素数z=x+iyに対しu(x,y)+iv(x,y)は一つに定まるから、これをzの関数f(z)のように書く。

f(z)の微分について調べる。

 

(f(z+dz)ーf(z))/dz=A+iB

 

となるときf(z)は微分可能と言える。

(Δz→0の時Δzを便宜的にdzと書いてしまった。そうすると計算がしやすいので)

今dzはΔzだと思っているので

 

f(z+dz)ーf(z)=(A+iB)dzとやって構わない。

 

左辺をu,vを使って書き換えるとz+dzx+dx+i(y+dy) に対応し

 

       ↓f(z+dz)                    ↓f(z)

{u(x+dx,y+dy)+iv(x+dx,y+dy)}ー{u(x,y)+iv(x,y)}=(A+iB)dz                                            

 

dz=dx+idyと考えられるので

 

{u(x+dx,y+dy)+iv(x+dx,y+dy)}ー{u(x,y)+iv(x,y)}=(A+iB)(dx+idy)

 

展開し、実部虚部を分けて

 

u(x+dx,y+dy)ーu(x,y)

+i{v(x+dx,y+dy)ーv(x,y)}=(AdxーBdy)+i(Bdx+Ady)

 

実部虚部それぞれ比較して

 

u(x+dx,y+dy)ーu(x,y)=AdxーBdy

v(x+dx,y+dy)ーv(x,y)=Bdx+Ady

 

二変数関数の全微分の形をしているので偏微分について

ux=A,uy=-B

vx=B,vy=A 

よって

uxvy,uy=-vx 

 

多分逆も言えるはず(ここで息絶える、、、)