12.a) Warunki Cauchy - Riemanna a holomorficzność funkcji zespolonej.
Niech
będzie funkcją różniczkowalna w punkcie z0. Funkcja f ma postać f(z)=f(x+jy)=u(x, y)+jv(x, y) i poprzez izomorfizm P : C(R) → R2. P(x+jy)=(x, y) odpowiada jej funkcja
postaci f(x, y)=(u(x, y), v(x, y)). Mamy
. Różniczkowalność funkcji f w punkcie z0 oznacza różniczkowalność funkcji
w punkcie (x0, y0) i na odwrót. W szczególności operatorowi liniowemu f'(z0) ∈ L(C(R); C(R)) odpowiada operator liniowy
. Warunek dostateczny różniczkowalności odwzorowań z R2 do R2 oznacza że
. Wiemy jednak że operator
ma macierz postaci
. Stąd otrzymujemy równania Cauchy - Riemanna
,
.
Funkcja zespolona
jest różniczkowalna w p. z0 gdy pochodne cząstkowe
istnieją w Uzo , są ciągłe w z0 i spełniają warunki Cauchy - Riemanna.
Mówimy, że funkcja jest holomorficzna w punkcie z0 jeżeli jest różniczkowalna w pewnym otoczeniu punktu z0.
12.b) Wyznaczyć funkcję holomorficzną f znając jej część rzeczywistą Re f(z)= u(x,y)=x2+y2
2y+C'(x) = -2y
C'(x) = -4y
C(x) = -4xy+C
v = 2xy-4xy+C = -2xy+C