Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше
Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике
§ 6.7. Формула Коши
Пусть функция
аналитическая в односвязной
замкнутой области
(
), с кусочно-гладкой границей
, ориентированной в
положительном направлении (рис. 142), т. е. против часовой стрелки. Тогда имеет
место формула Коши
,
где
- любая
точка внутри контура
.
Таким образом, аналитическую
функцию достаточно определить на контуре
, а по формуле (1) можно автоматически
получить ее значения в других точках
.
Для доказательства формулы (1)
рассмотрим функцию
. (2)
Опишем около точки
окружность
(см. рис. 142),
ориентированную положительно, достаточно малого радиуса
. Функция
определена и
непрерывна на
за
исключением точки
, в которой ее предел равен производной
от
в
:
.
Рис. 142
Поэтому, если доопределить
функцию
в
при помощи
равенства
,
то она окажется определенной, непрерывной и ограниченной на
:
,
.
К тому же функция
аналитична на
множестве, ограниченном контурами
и
и по теореме 3 § 6.6
.
Но правая часть этого равенства
стремится при
к
нулю:
,
а левая не зависит от
. Поэтому
Так как (см. (10) § 6.6)
,
формула
Коши доказана.
Формула Коши имеет место и для
многосвязной области и доказательство ее может быть сведено к уже доказанной
формуле Коши для односвязной области.
На рис. 143 изображена двусвязная
область
с
положительно ориентированной границей
, состоящей из двух замкнутых
соответственно ориентированных контуров
.
Рис.
143
Рис. 144
Пусть
- произвольная точка
. Соединим контуры
и
кусочно-гладкой
кривой
,
ориентированной от
и
, не проходящей через точку
. Наряду с кривой
вводим совпадающую
с ней кривую
,
но ориентированную противоположно.
Если из
выкинуть
, то оставшаяся
область
будет
односвязной с положительно ориентированной границей:
.
Функция
аналитическая, на
и
. Поэтому на
основании теоремы Коши для односвязной области
,
потому
что
.
Пример. Вычислить интеграл
,
где
-
ориентированный против часовой стрелки контур, содержащий в себе точку
(рис. 144) и
такой, что точка
находится
вне него. Запишем наш интеграл в виде
и
рассмотрим функцию
. В силу наших предположений о контуре
эта
функция аналитична в замкнутой области, ограниченной контуром
, поэтому по
формуле Коши
.