Complexe analyse voor LAV-1, voorjaar 2006


Het college vindt plaats op maandag van 15:30 tot 17:30 in zaal 407 van het Snellius-gebouw, Niels Bohrweg 1. Geregeld zal er huiswerk worden opgegeven. Het gemaakte huiswerk telt uiteindelijk voor 25 % mee in het eindcijfer. De resterende 75 % wordt bepaald door een schriftelijk tentamen over de gehele stof. Een datum voor dit schriftelijke tentamen is inmiddels vastgesteld: maandag 12 juni van 15:30 tot 18:30, in zaal 407 van het Snellius-gebouw.

De stof voor het tentamen bestaat uit de gehele op het college behandelde stof. Er kan naar een bewijs worden gevraagd, mits dat kort genoeg is. De stof is in grote lijnen terug te vinden in het boek van Aarts: men dient dan het gehele boek te bestuderen, met uitzondering van de paragrafen 10, 11, 15 vanaf Definitie 15.3, 16, 24 en 25. Als voorbeelden van tentamensommen gelden de huiswerkopgaven die gedurende het semester zijn opgegeven. Wie verder wil oefenen, raad ik de volgende sommen uit Aarts, paragraaf 26 aan: Examen I; Examen II, sommen 1, 2, 3a; Examen III, sommen 1, 2a en 3; Examen IV, sommen 1, 3, 4 en 6; Examen VI, som 1 en 3. Op maandag 29 mei is er om 15:30 een vragenuur, geleid door Peter Bruin.

Hier is een handout bij het college.

6 februari:
College: complexe getallen: optelling en vermenigvuldiging, rechthoekige coordinaten, modulus, argument, poolcoordinaten, regel van De Moivre, reele en imaginaire deel, complex geconjugeerde, afstandsbegrip op C, driehoeksongelijkheid, vergelijking voor een cirkel, inverse en meetkundige inversie, gedrag van cirkels en lijnen onder het nemen van inverse, Riemann-sfeer.
Huiswerk: opgaven 1,2 en 3 van het vel met opgaven.
Corresponderende stof uit Aarts: stap 1, paragrafen 1.1, 1.2 en 4.4.

De Moivre

13 februari:
College: n-de machtswortels, oplossen van polynoomvergelijkingen, complexe functies, exp, goniometrische functies, logaritme, meerwaardigheid, hoofdwaarde, Mobiustransformaties, gedrag van cirkels en lijnen onder Mobiustransformaties, open en gesloten deelverzamelingen van C, continuiteit, rijen en convergentie, criteria voor continuiteit, eigenschappen van continue functies.
Huiswerk: opgaven 4, 5 en 6 van het vel met opgaven.
Corresponderende stof uit Aarts: stap 1, paragrafen 1.2, 4, 6.5, 7.2 en 8.1 tot en met 8.5.

Mobius

27 februari:
College: samenhang en wegsamenhang voor open verzamelingen, equivalentie van deze twee begrippen voor open verzamelingen, gladde wegen, stuksgewijs gladde wegen, lengte van een gladde weg, lijnintegralen, cruciaal voorbeeld: z^k over de eenheidscirkel (eenmaal linksom doorlopen), herparametrisatie, reverse parametrisatie, effect op de lijnintegraal.
Huiswerk: opgaven 7, 8 en 9 van het vel met opgaven.
Corresponderende stof uit Aarts: stap 1, paragrafen 1.4 -- 1.8, 3 en 4; stap 3, paragraaf 9.

Riemann

6 maart:
College: reeksen, convergentie, meetkundige reeks, voorwaarden voor convergentie, absolute convergentie, vergelijkingsstelling van Weierstrass, wortelkenmerk, machtreeksen, convergentiestraal, convergentiecirkel, exp, sin, cos en Log(1+z) als machtreeks, bewerkingen op machtreeksen: optelling, vermeningvuldiging, inverteren.
Huiswerk: opgaven 10 t/m 13 van het vel met opgaven.
Corresponderende stof uit Aarts: stap 5, paragraaf 17 tot en met Propositie 17.6, en paragraaf 19 tot en met 19.2.

Weierstrass

13 maart:
College: inverse van een machtreeks met positieve convergentiestraal en met constante coefficient ongelijk aan 0 is weer een machtreeks met positieve convergentiestraal, gevolg: als het centrum van een niet-triviale machtreeks een nulpunt is, dan is dat een geisoleerd nulpunt, uniforme convergentie voor functierijen, voorbeelden en tegenvoorbeelden, uniforme limiet van een rij continue functies is continu, uniforme convergentie voor functiereeksen, vergelijkingsstelling van Weierstrass, een machtreeks om a convergeert absoluut en uniform op gesloten cirkelschijven met middelpunt a en straal kleiner dan de convergentiestraal, een machtreeks is continu op zijn open convergentieschijf, Riemann zeta-functie, continuiteit van de Riemann zeta-functie voor het rechterhalfvlak Re z >1, verwisseling van integratie en sommatie voor uniform convergente reeksen.
Corresponderende stof uit Aarts: paragraaf 17.9 t/m 17.14.
Huiswerk: opgaven 14 en 15 van het vel met opgaven.

Cauchy

20 maart:
College: differentieerbare functies, afgeleide, analytische functies, rekenregels, f'=0 op een gebied geeft dat f is constant, f=u+iv is analytisch desda de partiele afgeleiden van u, v continu zijn en voldoen aan de Cauchy-Riemann vergelijkingen, herhaling van totale differentieerbaarheid voor reele functies, exp is analytisch.
Corresponderende stof uit Aarts: stap 2, paragrafen 5 en 6.
Huiswerk: opgaven 16 tot en met 19 van het vel met opgaven.

Abel

27 maart:
College: conforme afbeeldingen, conforme afbeeldingen zijn hoektrouw en orientatiebehoudend, conforme afbeeldingen zijn lokaal injectief, een machtreeks is analytisch op zijn open convergentieschijf, uitdrukking voor de afgeleide van een machtreeks, relatie tussen coefficienten en de hogere orde afgeleides uitgerekend in het centrum, voorbeelden, de opmerking dat een analytische functie oneindig vaak differentieerbaar is, en gelijk is aan zijn Taylorreeks, de opmerking dat dit niet zonder meer geldt voor reele oneindig vaak differentieerbare functies, enkelvoudige samenhang, stelling van Cauchy, schets van het bewijs van de stelling van Cauchy met behulp van de stelling van Green.
Corresponderende stof uit Aarts: voor conforme afbeeldingen zie stap 2, paragraaf 7, voor analyticiteit van machtreeksen zie stelling 17.7, voor de stelling van Cauchy zie paragrafen 11 en 12. Het bewijs op college wordt gesuggereerd door opgave 11.6.2.
Huiswerk: opgaven 20 tot en met 23 van het vel met opgaven.

Green

10 april:
College: gevolg van de stelling van Cauchy: als U enkelvoudig samenhangend, a in U een punt, en f analytisch op U\{a}, dan is de kringintegraal van f over een stuksgewijs gladde weg eenmaal linksom om a onafhankelijk van de keus van de weg, residu, residuenstelling, residu voor f = g/(z-a)^k met g een machtreeks om a met positieve convergentiestraal, definitie meromorf en pool, integraalformule van Cauchy, interpretatie in termen van residuen, middelwaardestelling van Gauss, interpretatie: de waarde in a van een analytische functie f is het gemiddelde van de waarden van f over een cirkeltje rond a.
Corresponderende stof uit Aarts: paragraaf 13.1 t/m 13.6. Verder is vraagstuk 12.9 nuttig om eens te bekijken.
Huiswerk: opgaven 24 tot en met 26 van het vel met opgaven.

Liouville

24 april:
College: gevolgen van de integraalformule van Cauchy, van de middelwaardestelling van Gauss en van de residuenstelling: stelling van Lioville, hoofdstelling van de algebra, maximumprincipe, berekening van enkele reele integralen door middel van contourintegratie (al dan niet na een geschikte variabelensubstitutie).
Corresponderende stof uit Aarts: vraagstuk 13.7, stellingen 13.8, 15.1 en 15.2.
Huiswerk: opgave 27 van het vel met opgaven.

Gauss

8 mei:
College: Cauchy-getransformeerde, ontwikkelbaarheid in een machtreeks met positieve convergentiestraal, uitdrukking voor de coefficienten van de machtreeks, als toepassing het resultaat dat een analytische functie lokaal in een machtreeks te ontwikkelen is met positieve convergentiestraal, met een formule voor de hogere orde afgeleiden in het centrum (Integraalstelling van Cauchy), ondergrens voor de convergentiestraal, verband met aanwezigheid van polen, gevolgen van de integraalstelling: formule voor residuen van meromorfe functies, ongelijkheid van Cauchy.
Corresponderende stof uit Aarts: stelling 14.1 (niet het bewijs), opmerking 14.2 en stelling 14.3; verder paragraaf 18 en voorbeeld 19.1.
Huiswerk: opgaven 14.4.4, 19.4.1 en 19.4.2 uit Aarts, en: bewijs de ongelijkheid van Cauchy, en geef hiermee een kort alternatief bewijs voor de Stelling van Liouville.

Laurent

15 mei:
College: identiteitsstelling, gevolgen, de gegeven definities voor exp komen met elkaar overeen, Laurentreeksen, stelling over ontwikkelbaarheid in een Laurentreeks voor analytische functies op een ringvormig gebied, integraalformules voor de coefficienten, gevolg voor de berekening van residuen, voorbeelden.
Corresponderende stof uit Aarts: paragrafen 20, 21 en 22.
Huiswerk: opgaven 22.4.1, 2 en 3 uit Aarts.

Casorati

22 mei:
College: als f_n analytische functies zijn en f_n -> f uniform op gesloten en begrensde verzamelingen, dan is ook f analytisch en f'_n -> f', op zijn minst puntsgewijs; gevolg: de Riemann zeta-functie is analytisch op Re z>1; classificatie van singulariteiten aan de hand van de gedaante van de Laurentreeks: ophefbare singulariteiten, polen en essentiele singulariteiten; als de functie niet begrensd is rond een singulariteit dan is de singulariteit een pool of een essentiele singulariteit; stelling van Casorati-Weierstrass, grote stelling van Picard (zonder bewijs).
Corresponderende stof uit Aarts: de resultaten over rijen analytische functies en de Riemann zeta-functie worden behandeld in Opgaven 4 en 5 van 17.15; voor de theorie over singulariteiten zie par. 23.

Picard


Laatst gewijzigd op maandag 23 januari 2006.