1

x

هدف البحث

بحث في العناوين

بحث في اسماء الكتب

بحث في اسماء المؤلفين

اختر القسم

القرآن الكريم
الفقه واصوله
العقائد الاسلامية
سيرة الرسول وآله
علم الرجال والحديث
الأخلاق والأدعية
اللغة العربية وعلومها
الأدب العربي
الأسرة والمجتمع
التاريخ
الجغرافية
الادارة والاقتصاد
القانون
الزراعة
علم الفيزياء
علم الكيمياء
علم الأحياء
الرياضيات
الهندسة المدنية
الأعلام
اللغة الأنكليزية

موافق

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : التحليل : التحليل العقدي :

Cauchy Integral Formula

المؤلف:  Krantz, S. G.

المصدر:  "The Cauchy Integral Theorem and Formula." §2.3 in Handbook of Complex Variables. Boston, MA: Birkhäuser

الجزء والصفحة:  ...

17-11-2018

1138

Cauchy Integral Formula

CauchysIntegralFormula

Cauchy's integral formula states that

 f(z_0)=1/(2pii)∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0),

(1)

where the integral is a contour integral along the contour gamma enclosing the point z_0.

It can be derived by considering the contour integral

 ∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0),

(2)

defining a path gamma_r as an infinitesimal counterclockwise circle around the point z_0, and defining the path gamma_0 as an arbitrary loop with a cut line (on which the forward and reverse contributions cancel each other out) so as to go around z_0. The total path is then

 gamma=gamma_0+gamma_r,

(3)

so

 ∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0)=∮_(gamma_0)(f(z)dz)/(z-z_0)+∮_(gamma_r)(f(z)dz)/(z-z_0).

(4)

From the Cauchy integral theorem, the contour integral along any path not enclosing a pole is 0. Therefore, the first term in the above equation is 0 since gamma_0 does not enclose the pole, and we are left with

 ∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0)=∮_(gamma_r)(f(z)dz)/(z-z_0).

(5)

Now, let z=z_0+re^(itheta), so dz=ire^(itheta)dtheta. Then

∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0) = ∮_(gamma_r)(f(z_0+re^(itheta)))/(re^(itheta))ire^(itheta)dtheta

(6)

= ∮_(gamma_r)f(z_0+re^(itheta))idtheta.

(7)

But we are free to allow the radius r to shrink to 0, so

∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0) = lim_(r->0)∮_(gamma_r)f(z_0+re^(itheta))idtheta

(8)

= ∮_(gamma_r)f(z_0)idtheta

(9)

= if(z_0)∮_(gamma_r)dtheta

(10)

= 2piif(z_0),

(11)

giving (1).

If multiple loops are made around the point z_0, then equation (11) becomes

 n(gamma,z_0)f(z_0)=1/(2pii)∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0),

(12)

where n(gamma,z_0) is the contour winding number.

A similar formula holds for the derivatives of f(z),

= lim_(h->0)(f(z_0+h)-f(z_0))/h

(13)

= lim_(h->0)1/(2piih)[∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0-h)-∮_gamma(f(z)dz)/(z-z_0)]

(14)

= lim_(h->0)1/(2piih)∮_gamma(f(z)[(z-z_0)-(z-z_0-h)]dz)/((z-z_0-h)(z-z_0))

(15)

= lim_(h->0)1/(2piih)∮_gamma(hf(z)dz)/((z-z_0-h)(z-z_0))

(16)

= 1/(2pii)∮_gamma(f(z)dz)/((z-z_0)^2).

(17)

Iterating again,

(18)

Continuing the process and adding the contour winding number n,

 n(gamma,z_0)f^((r))(z_0)=(r!)/(2pii)∮_gamma(f(z)dz)/((z-z_0)^(r+1)).

(19)

 


REFERENCES:

Arfken, G. "Cauchy's Integral Formula." §6.4 in Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 371-376, 1985.

Kaplan, W. "Cauchy's Integral Formula." §9.9 in Advanced Calculus, 4th ed. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 598-599, 1991.

Knopp, K. "Cauchy's Integral Formulas." Ch. 5 in Theory of Functions Parts I and II, Two Volumes Bound as One, Part I. New York: Dover, pp. 61-66, 1996.

Krantz, S. G. "The Cauchy Integral Theorem and Formula." §2.3 in Handbook of Complex Variables. Boston, MA: Birkhäuser, pp. 26-29, 1999.

Morse, P. M. and Feshbach, H. Methods of Theoretical Physics, Part I. New York: McGraw-Hill, pp. 367-372, 1953.

Woods, F. S. "Cauchy's Theorem." §146 in Advanced Calculus: A Course Arranged with Special Reference to the Needs of Students of Applied Mathematics. Boston, MA: Ginn, pp. 352-353, 1926.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي