Analisi complessa/Funzioni elementari: differenze tra le versioni

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funzione{{analisi complessa.}}
Definiremo ora una serie di funzioni sul campo complesso, corrispondenti
Definiremo ora una serie di funzioni sul campo complesso, corrispondenti alle funzioni esponenziale, logaritmica ed alle funzioni trigonometriche sul campo reale. Vedremo in seguito che il requisito di analiticità e la richiesta di coincidere con le controparti reali per <math>z = 0</math> rende univoca la nostra scelta, e stabilisce un nesso tra l'espansione in serie della funzione reale e quella della funzione complessa.
alle funzioni esponenziale, logaritmica ed alle funzioni trigonometriche sul
campo reale. Vedremo in seguito che il requisito di analiticità e la richiesta di
coincidere con le controparti reali per <math>z = 0</math> rende univoca la nostra scelta,
e stabilisce un nesso tra l'espansione in serie della funzione reale e quella della
funzione complessa.
Inoltre quando è possibile stabilire relazioni tra le varie funzioni (es. relazioni
trigonometriche), in modo tale che i due membri dell'uguaglianza siano
funzioni analitiche in un dominio, le relazioni sono verificate su tutto il dominio
a patto che siano verificate sull'asse reale. Questo permette in genere di
estendere a tutto il campo complesso la validità delle usuali relazioni nel campo
reale.
 
Inoltre quando è possibile stabilire relazioni tra le varie funzioni (es. relazioni trigonometriche), in modo tale che i due membri dell'uguaglianza siano funzioni analitiche in un dominio, le relazioni sono verificate su tutto il dominio a patto che siano verificate sull'asse reale. Questo permette in genere di estendere a tutto il campo complesso la validità delle usuali relazioni nel campo reale.
 
'''==Esponenziale.''' ==
La funzione esponenziale sul campo complesso <math>e^z</math> è definita come
:<math>e^z = e^x (\cos y + i \sin y) = e^x e^{iy} \,</math>
definita come
ricordando la formula di Eulero. Si dimostra facilmente che valgono le usuali proprietà della funzione esponenziale,
<center>:<math>e^{z1+z2} = e^{z1}e^{z2} \,</math></center>
<center>:<math>(e^z)^n = e^{nz} \,</math></center>
 
<center>Inoltre <math>e^z</math> =è e^xperiodica (coscon y +periodo 2''i'': sin y)<math>e^{z+2ik} = e^x e^{iy} z</math></center>.
 
== Logaritmo ==
ricordando la formula di Eulero. Si dimostra facilmente che valgono le usuali
'''Logaritmo.''' Definiamo la funzione logaritmo come la soluzione <math>w</math> dell'equazione <math>e^w = z</math>.
proprietà della funzione esponenziale,
 
dell'equazione <math>e^w = z</math>. Scrivendo <math>z = \mathcal{j} z \mathcal{j} e^{i \arg z}</math> è chiaro come esistano più soluzioni, della forma <math> log z = ln ( \mathcal{j}z \mathcal{j} + i (Arg z + 2k \pi ) ; k Z</math>. Ciascuna delle
<center><math>e^{z1+z2} = e^{z1}e^{z2}</math></center>
:<math> \log z = ln ( \mathcal{j}z \mathcal{j} + i (\arg z + 2k \pi ) ; k Z</math>
Ciascuna delle soluzioni, con ''k'' fissato, costituisce una branca della funzione logaritmo, che è in effetti una funzione a più valori. La branca principale della funzione è quella presa con k = 0. Ciascuna branca della funzione logaritmo è analitica su C tranne che nell'origine e lungo un raggio (''branch cutcu''t), ed ha derivata
:<math>(\log z)' = \frac{1}{z}</math>.
 
[[Categoria:analisi complessa|Funzioni elementari]]
<center><math>(e^z)^n = e^{nz} </math></center>
{{Avanzamento|100%|10 febbraio 2009}}
 
inoltre e^z è periodica con periodo 2i: <math>e^{z+2ik} = e^z</math>.
 
'''Logaritmo.''' Definiamo la funzione logaritmo come la soluzione <math>w</math>
dell'equazione <math>e^w = z</math>. Scrivendo <math>z = \mathcal{j} z \mathcal{j} e^{i arg z}</math> è chiaro come esistano più soluzioni, della forma <math> log z = ln ( \mathcal{j}z \mathcal{j} + i (Arg z + 2k \pi ) ; k Z</math>. Ciascuna delle
soluzioni, con k fissato, costituisce una branca della funzione logaritmo, che è in effetti una funzione a più valori. La branca principale della funzione è quella presa con k = 0. Ciascuna branca della funzione logaritmo è analitica su C tranne che nell'origine e lungo un raggio (branch cut), ed ha derivata
<math>(log z)' = \frac{1}{z}</math>.