第三章·62.复变函数的积分定理3.3设函数()在单连通区域I)V内解析,与,为D内任意两点,C与C2为连结与的积分路线,CC,都含于D(图3.3),则f(z)dz=/(z)dz大O即当f为D的解析函数时积分与路线无关,而仅由积分路线的起点之。与终点来确定,图3. 3证依柯西积分定理f(z)da--f()df(z)dz = 0,ct所以定理3.3成立sind,其中(是圆周|-1=1的上半周,例3.6计算积分走向从0到2.解因sin是全平面上的解析函数,由柯西定理,它的积分与路线无关.于是可以换一条路线,例如取C为沿实轴从0到2.这样便有sin zdesin zdzsin rdr = 1- cos 2.下面把柯西定理推广到多连通区域。定理3.4设C,与Cz是两条简单闭曲G线,C,在C的内部.f(z)在C与C所围的D二连域D内解析,而在D一D十C,十C上连续(图3.4),则0$ f(z)dz =$ f()dz(3. 7)J C,C证在D内作简单光滑孤AB和CD,连结C,和C,(图3.4),将D分成两个单连通图3.4
S3.2柯西积分定理.63.区域D:和D.D以ABGCDHA为边界,记作LD,以AEIXPBA为边界,记作L根据定理的条件,/()在D,和D上连续,而在D,和D.内解析,由定理3.2.得f()dz=0,f(z)dz= 0;叉由于f(z)dz +(2)dz=0,f(α)dz --f(z)d=0.于是有f(z)dz+Φ f(z)dz = 0,即(3.7)式成立(3.7)式说明,在区域内的一个解析函数沿闭曲线的积分,不因闭曲线在区域内作连续变形而改变它的值.这一事实,称为闭路变形原理.推论(复合闭路定理)设(为多连通域D内的一条简单闭曲线。DC,C,,C是在(内部的简单闭OC曲线,它们互不包含也互不相交,并且以CCz,.C为边界的区域全含于D图3.5).如果f()在D内解析,则有图3.5+f(2)df()dz)(3.8)其中C及C.均取正方向;f()dz= 0这里F为由(及C+(k=1,2,*,n)所组成的复合闭路(其方向是:C按逆时针进行,C按顺时针进行)