Função holomorfa
Nota: Se procura pelo(a) o holomorfo de um fungo, veja Teleomorfo.
Funções holomorfas são o objeto central do estudo da análise complexa. Estas funções são definidas sobre um subconjunto aberto do plano complexo C{displaystyle mathbb {C} } com valores em C{displaystyle mathbb {C} } que são diferenciáveis em cada ponto.[1]
Esta condição é muito mais forte que a diferenciabilidade em caso real e implica que a função é infinitamente diferenciável e que pode ser descrita mediante sua série de Taylor. O termo função analítica é frequentemente usada no lugar de "função holomorfa",[1] entretanto o termo "analítico" possui vários outros significados. Uma função que seja holomorfa sobre todo o plano complexo se diz função inteira. A frase "holomorfa em um ponto a∈C{displaystyle ain mathbb {C} }" significa não só diferenciável em a{displaystyle a}, mas diferenciável em algum disco aberto centrado em a{displaystyle a}, no plano complexo.
Índice
1 Definição
2 Propriedades
3 Ver também
4 Referências
Definição |
Se U{displaystyle U} é um subconjunto aberto de C{displaystyle mathbb {C} } e f:U→C{displaystyle f:Uto mathbb {C} } é uma função[2], dizemos que f{displaystyle f} é diferenciável complexa ou C{displaystyle mathbb {C} }-diferenciável no ponto z0∈U{displaystyle z_{0}in U} se o limite
- f′(z0)=limz→z0f(z)−f(z0)z−z0{displaystyle f'(z_{0})=lim _{zrightarrow z_{0}}{f(z)-f(z_{0}) over z-z_{0}}}
existir.[3]
Este limite se toma aqui sobre todas as sucessões de números complexos que se aproximam de z0{displaystyle z_{0}}, e para todas essa sucessões o quociente de diferenciais tem que resultar no mesmo número f′(z0){displaystyle f'(z_{0})}. Intuitivamente, se f{displaystyle f} é diferenciável complexa em z0{displaystyle z_{0}} e nas proximidades ao ponto z0{displaystyle z_{0}} da direção r{displaystyle r}, então as imagens se aproximarão ao ponto f(z0){displaystyle f(z_{0})} a partir da direção f′(z0)r{displaystyle f'(z_{0})r}, onde o último produto é a multiplicação de números complexos. Este conceito de diferenciabilidade compartilha várias propriedades com a diferenciabilidade em caso real: é linear e obedece as regras da derivação do produto, do quociente, da cadeia e da função inversa.[3]
Se f{displaystyle f} é complexa diferenciável em cada ponto z0∈U{displaystyle z_{0}in U}, dizemos que f{displaystyle f} é holomorfa em U{displaystyle U}.[1]
Propriedades |
A derivada de uma função complexa tem várias propriedades análogas à derivada de uma função real, como, por exemplo:
- (f+g)′=f′+g′{displaystyle (f+g)'=f'+g'}
- (fg)′=f′g+fg′{displaystyle (fg)'=f'g+fg'}
etc. [3]
Algumas propriedades de funções holomorfas, porém, não tem equivalentes nas funções reais. Por exemplo:
- Se a parte real, ou a parte imaginária, de uma função holomorfa for constante, então a função é constante.[1]
- Se o módulo, ou o argumento, de uma função holomorfa for constante, então a função é constante.[3] O argumento, aqui, é o ângulo θ{displaystyle theta } obtido pela transformação z=r(cosθ+isinθ){displaystyle z=r(cos theta +isin theta ),}
Pelas propriedades acima, a função f:C→R0+{displaystyle f:mathbb {C} to mathbb {R} _{0}^{+}}, dada por f(z)=|z|{displaystyle f(z)=|z|,} não é holomorfa em nenhum aberto (pode-se provar diretamente que esta função não é diferenciável em nenhum ponto[3]).
Além disso, se uma função f:U→C{displaystyle f:Uto mathbb {C} } é holomorfa no aberto U⊂C{displaystyle Usubset mathbb {C} } e é dada porf(z)=f(x+iy)=u(x,y)+iv(x,y){displaystyle f(z)=f(x+iy)=u(x,y)+iv(x,y)}, então satisfaz as equações de Cauchy-Riemann (∂u∂x=∂v∂y{displaystyle {big (}{frac {partial u}{partial x}}={frac {partial v}{partial y}}} e ∂u∂y=−∂v∂x){displaystyle {frac {partial u}{partial y}}=-{frac {partial v}{partial x}}{big )}} para todo o z0∈U{displaystyle z_{0}in U}. O recíproco não é, em geral, verdade. A condição torna-se necessária e suficiente se for exigido que u{displaystyle u} e v{displaystyle v} sejam funções de classe C1{displaystyle C^{1}}no ponto (x0,y0)∈R2{displaystyle (x_{0},y_{0})in mathbb {R} ^{2}} tal que z0=x0+iy0{displaystyle z_{0}=x_{0}+iy_{0}}.
Ver também |
- Função antiholomorfa
Referências
↑ abcd Robert Friedman, Columbia University, Department of Mathematics, 2. Complex Functions and the Cauchy-Riemann Equations, 2.4 The Cauchy-Riemann equations
↑ «Faça exemplos com O Monitor». omonitor.io. Consultado em 24 de março de 2016
↑ abcde Robert Friedman, Columbia University, Department of Mathematics, 2. Complex Functions and the Cauchy-Riemann Equations, 2.3 Complex derivatives [em linha]