復(fù)變函數(shù)與積分變換是智能控制、自動(dòng)化、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、建筑、流體力學(xué)和物理學(xué)等相關(guān)專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程,它既是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ),又是他們將來從事專業(yè)技術(shù)工作的重要基礎(chǔ)和工具.編者按照工科數(shù)學(xué)復(fù)變函數(shù)與積分變換教學(xué)大綱的要求編寫了《工程復(fù)變函數(shù)與積分變換》.《工程復(fù)變函數(shù)與積分變換》介紹了復(fù)變函數(shù)與積分變換的基本理論和方法.全書共分為七章,主要內(nèi)容包括復(fù)變函數(shù)與極限、解析函數(shù)、復(fù)變函數(shù)的積分、傅里葉變換、拉普拉斯變換、級(jí)數(shù)、留數(shù)及其應(yīng)用.
《工程復(fù)變函數(shù)與積分變換》介紹了復(fù)變函數(shù)與積分變換的基本理論和方法,增加工程應(yīng)用實(shí)例,盡量回避一些繁雜的枝節(jié)證明,注重直觀性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性,深入淺出,簡(jiǎn)潔易讀,同時(shí)配有習(xí)題答案供讀者學(xué)習(xí)使用。
復(fù)變函數(shù)與積分變換是工科相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程,它既是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ),又是他們將來從事專業(yè)技術(shù)工作的重要基礎(chǔ)和工具.它在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)與界定問題的能力、思辨能力、解決問題的能力、將知識(shí)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的能力和創(chuàng)新能力及培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)等方面都起著非常重要的作用.隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,復(fù)變函數(shù)與積分變換理論將會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用,如果只研究實(shí)分析,那么對(duì)許多問題就難以開展深入的探索和研究.舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,假如所研究問題涉及的方程無實(shí)根,這時(shí)實(shí)分析就無能為力了.因此,現(xiàn)在越來越多的專業(yè)和領(lǐng)域都在紛紛引進(jìn)復(fù)分析理論,從一些發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來看這也是大勢(shì)所趨.
為適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新型與應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)和教學(xué)改革的需要,編者在參閱了大量國(guó)內(nèi)外有代表性的文獻(xiàn)資料和教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,按照工科數(shù)學(xué)復(fù)變函數(shù)與積分變換教學(xué)大綱的要求編寫了本書.本書闡述了解析函數(shù)、復(fù)變函數(shù)的積分、級(jí)數(shù)和留數(shù)等相關(guān)理論和方法,結(jié)合工程需要系統(tǒng)介紹了傅里葉變換和拉普拉斯變換的基本理論和方法,并給出了一些應(yīng)用實(shí)例.復(fù)變函數(shù)與積分變換源于實(shí)踐并為社會(huì)實(shí)踐服務(wù),為此編者對(duì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大幅度的調(diào)整,增加了部分工程應(yīng)用實(shí)例,不追求理論的系統(tǒng)性和完整性,盡量回避一些繁雜的枝節(jié)證明,注重直觀性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性,深入淺出,簡(jiǎn)潔易讀.本書調(diào)整了一些理論色彩濃厚而與專業(yè)課程銜接不良及脫離工程實(shí)際的內(nèi)容,而以直觀性強(qiáng)、專業(yè)特點(diǎn)濃重的內(nèi)容予以填補(bǔ),可以使學(xué)生學(xué)以致用.同時(shí)本書也結(jié)合了先進(jìn)的教改成果進(jìn)行編寫,反映先進(jìn)教學(xué)理念與教學(xué)成果,促進(jìn)教學(xué)改革的深入發(fā)展.本書的內(nèi)容體系合理而且新穎,突出應(yīng)用特點(diǎn)、直觀性和創(chuàng)新性特點(diǎn),能夠引導(dǎo)學(xué)生能動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)、探索和創(chuàng)新,既能很好地為專業(yè)教學(xué)服務(wù),又對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才發(fā)揮積極作用.
本書由王以忠(山東科技大學(xué))、許曰才(山東科技大學(xué))、劉照軍(山東醫(yī)科大學(xué))和郭秀榮(山東科技大學(xué))執(zhí)筆編著,由復(fù)旦大學(xué)博士后張寧(山東科技大學(xué))擔(dān)任主審. 張寧主任對(duì)本書的總體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容構(gòu)成進(jìn)行了全面審閱,提出了許多寶貴的意見和建議,在此表示衷心的感謝!
由于作者水平有限,書中或存有不妥之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正.
編 者
2021年1月
王以忠,山東科技大學(xué)副教授,發(fā)表論文20余篇,主編多部教材。主持或參與多項(xiàng)科研與教研項(xiàng)目,獲得過多項(xiàng)榮譽(yù)稱號(hào)。許曰才、郭秀榮均為山東科技大學(xué)教師。劉照軍系山東醫(yī)科大學(xué)教師。
章 復(fù)變函數(shù)及其極限與連續(xù)性 1
節(jié) 復(fù)數(shù) 1
第二節(jié) 復(fù)變函數(shù) 4
第三節(jié) 初等函數(shù) 6
第四節(jié) 復(fù)變函數(shù)的極限與連續(xù)性 12
第二章 解析函數(shù) 16
節(jié) 復(fù)變函數(shù)的導(dǎo)數(shù) 16
第二節(jié) 解析函數(shù)與解析性 20
第三節(jié) 共軛調(diào)和函數(shù) 23
第三章 復(fù)變函數(shù)的積分 31
節(jié) 復(fù)積分的概念 31
第二節(jié) 柯西積分定理與解析函數(shù)的積分 35
第三節(jié) 柯西積分公式與解析函數(shù)的高階導(dǎo)數(shù) 39
第四節(jié) 解析函數(shù)與復(fù)積分的應(yīng)用 43
第四章 傅里葉變換 47
節(jié) 傅里葉級(jí)數(shù)與傅里葉變換 47
第二節(jié) 單位脈沖函數(shù) 53
第三節(jié) 傅里葉變換的性質(zhì) 56
第五章 拉普拉斯變換 64
節(jié) 拉普拉斯變換的概念 64
第二節(jié) 拉普拉斯變換的性質(zhì) 66
第三節(jié) 拉普拉斯逆變換 74
第四節(jié) 拉普拉斯變換的應(yīng)用 76
第六章 級(jí)數(shù) 83
節(jié) 復(fù)數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù) 83
第二節(jié) 冪級(jí)數(shù) 85
第三節(jié) 泰勒級(jí)數(shù) 88
第四節(jié) 洛朗級(jí)數(shù) 92
第七章 留數(shù)及其應(yīng)用 101
節(jié) 復(fù)變函數(shù)的孤立奇點(diǎn) 101
第二節(jié) 留數(shù) 109
第三節(jié) 留數(shù)的應(yīng)用 116
附錄A 傅里葉變換簡(jiǎn)表 126
附錄B 拉普拉斯變換簡(jiǎn)表 129
參考文獻(xiàn) 135