Перейти на главную страницу
«Гомельский государственный университет
имени Франциска Скорины»
|
|
УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе УО «ГГУ им. Ф. Скорины» ________________ И.В. Семченко ___________________ Регистрационный № УД- /р. |
|
Лекции 36 часов |
Экзамен 6 семестр |
|
Практические (семинарские занятия 54 часа |
Зачет 5 семестр |
|
Лабораторные занятия нет |
Курсовой проект (работа) нет |
|
Самостоятельная управляемая работа студентов 18 часов | |
|
Всего аудиторных часов по дисциплине 108 часов |
|
|
Всего часов по дисциплине 224 часа |
Форма получения высшего образования дневная |
Составил А.П.Старовойтов, д.ф.-м. н., доцент
2010
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы,
регистрационный номер ТД –G.168/тип.
Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта на заседании кафедры дифференциальных уравнений
_______________2010г., протокол №_____
Заведующий кафедрой
доцент _______________ А.П.Старовойтов
Одобрена и рекомендована к утверждению
методическим советом математического факультета
__________________2010г., протокол №____
доцент _____________ В.М.Селькин
Теория функций комплексного переменного (ТФКП) изучает функции от комплексных чисел, тех самых, которые по знаменитой теореме Фробениуса дают единственно возможное расширение поля действительных чисел с сохранением их алгебраических свойств. Переход в комплексную область позволяет глубже изучить элементарные функции и установить интересные связи между ними. Комплексный анализ дает эффективные методы вычисления интегралов и получения асимптотических оценок, способы исследования решений дифференциальных уравнений. К этому надо добавить, что функции комплексного переменного описывают плоские векторные поля, причем в комплексном анализе особо выделяются функции, которым соответствуют поля, наиболее интересные для приложений -- одновременно потенциальные и соленоидальные. Поэтому комплексный анализ находит многочисленные приложения в самых разных областях естествознания.
В ТФКП сочетаются аналитические и геометрические, вполне классические и самые новые методы. Наряду с очень конкретными и прикладными в ней решаются весьма общие и абстрактные задачи. Здесь встречаются и разные разделы математики, и разные прикладные науки. Понятия комплексного анализа служат основной моделью, источником и отправным пунктом многих исследований в функциональном анализе, алгебре, топологии, алгебраической и дифференциальной геометрии, уравнениях с частными производными и других разделах математики. Поэтому любой специалист в области естественных наук, тем более математик должен владеть основами ТФКП.
Целью преподавания курса ТФКП является овладение основными методами комплексного анализа с целью приложений их в самых разнообразных областях математики и естествознания.
Основная задача изучения курса – усвоение студентами понятий комплексного анализа, основных теорем курса, установление связей с другими математическими и естественнонаучными дисциплинами.
Результаты и методы теории функций комплексного переменного используются в дифференциальных уравнениях, теории вероятности, в уравнениях математической физики, методах вычислений и оптимизации. Изучение ТФКП предполагает владение математическим анализом, алгеброй, аналитической и дифференциальной геометрией, общей топологией в объеме университетского курса.
Изучение дисциплины по данной программе предусматривается на 3 курсе специальности 1-31 03 01-02 – «Математика (научно-педагогическая деятельность)». Материал дисциплины «Теория функций комплексного переменного» основывается на ранее полученных студентами знаниях по таким дисциплинам, как «Математический анализ» и «Алгебра».
Общее количество часов -- 224; аудиторное количество часов – 108, из них: лекции – 36 часов, практические занятия – 54 часа, контролируемая самостоятельная работа – 18 часов. Форма отчетности – зачет, экзамен.
Топология комплексной плоскости.
и
как метрические и топологические пространства. Принцип компактности. Сходимость последовательностей в
и
. Полнота метрического пространства
. Принцип вложенных шаров. Связные множества, примеры связных множеств.
Определение функции комплексного переменного. Геометрическая интерпретация. Однолистность и обратные функции. Предел функции в точке, непрерывность, равномерная непрерывность. Основные свойства непрерывных функций. Кривые Жордана.
Логарифмическая производная функции. Принцип аргумента. Применение принципа аргумента. Теорема Руше. Теорема Гурвица. Основная теорема алгебры. Доказательство основной теоремы алгебры.
|
Номер раздела, темы, занятия
|
Название раздела, темы, занятия; перечень изучаемых вопросов |
Количество аудиторных часов |
| |||||||
|
лекции |
практичес-кие занятия
|
лабораторные занятия |
Контролируемая самостоятельная работа студентов |
материальное обеспечение занятия |
литература |
формы контроля знаний | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||
|
1 |
Введение |
- |
- |
- |
2 |
|
|
| ||
|
1.1 |
Исторический обзор. Предмет и задачи ТФКП 1 Возникновение теории функций комплексного переменного как самостоятельного раздела математики. 2 Связь ТФКП с другими областями математики и естествознания. 3 Основные исторические этапы развития ТФКП. |
- |
- |
- |
2 |
- |
[1] [2]
[4] |
Защита рефератов | ||
|
|
Текущий контроль успеваемости студентов по разделу № 1 |
|
|
|
|
|
|
Реферат | ||
|
2 |
Комплексные числа. |
2 |
4 |
|
2 |
|
|
| ||
|
2.1 |
Определение и свойства комплексных чисел 1 Определение комплексных чисел. 2 Модуль и аргумент комплексного числа. 3 Корень n-ой степени, операция сопряжения, свойство модуля. 4 Компактификация комплексной плоскости.
|
1 |
2 |
- |
1 |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
2.2 |
Топология комплексной плоскости 1 Топология комплексной плоскости. 2 Сходимость последовательностей в 3 Полнота метрического пространства 4 Связные множества, примеры связных множеств.
|
1 |
2 |
- |
- |
- |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
|
Текущий контроль успеваемости студентов по разделу № 2 |
|
|
|
1 |
|
|
Письменное тестирование | ||
|
3 |
Функции комплексного переменного |
2 |
4 |
|
2 |
|
|
| ||
|
3.1 |
Предел и непрерывность функции комплексного переменного 1 Определение функции комплексного переменного. 2 Геометрическая интерпретация. Однолистность и обратные функции. 3 Предел функции в точке, непрерывность, равномерная непрерывность. 4 Основные свойства непрерывных функций. Кривые Жордана.
|
1 |
2 |
- |
1 |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
3.2 |
Функциональные и степенные ряды 1 Функциональные и степенные ряды. Радиус сходимости степенного Ряда. 2 Формула Коши-Адамара. Свойства степенных рядов. 3 Показательная функция, синус и косинус. Формулы Эйлера. 4 Арифметические операции над степенными рядами.
|
1 |
2 |
- |
- |
Методическое пособие |
[2] [3]
[4] |
| ||
|
|
Текущий контроль успеваемости студентов по разделу № 3 |
|
|
|
1 |
|
|
Контрольная работа
| ||
|
4 |
Дифференцируемость функции комплексного переменного |
4 |
6 |
|
|
|
|
| ||
|
4.1 |
Определение и критерии дифференцируемости 1 Определение дифференцируемой функции комплексного переменного. 2 Условия Коши-Римана. Формула полного приращения. 3 Критерий дифференцируемости в точке. Связь между дифференцируемостью и существованием производной. 4 Геометрическая интерпретация модуля и аргумента производной.
|
2 |
2 |
- |
- |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
4.2 |
Конформные отображения 1 2 Конформные отображения. Связь конформности с дифференцируемостью. Критерий конформности. 3 Свойства конформных отображений. Примеры конформных отображений. 4 Конформные отображения, определяемые элементарными функциями.
|
- |
2 |
- |
- |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
4.3 |
Аналитические функции 1 Определение аналитических функций. 3 Геометрическая интерпретация модуля и аргумента производной аналитической функции. 3 Гидромеханическая интерпретация аналитических функций: плоскопараллельное, стационарное, потенциальное и соленоидальное течение идеальной жидкости; его описание с помощью комплексного потенциала. |
2 |
2 |
- |
- |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
5 |
Исследование элементарных функций. Риманова поверхность |
2 |
6 |
|
2 |
|
|
| ||
|
5.1 |
Риманова поверхность 1 Диаграммы однолистных функций. Степень с натуральным показателем. Риманова поверхность корня натуральной степени. 2 Показательная и логарифмическая функция. Риманова поверхность логарифма. Точки ветвления конечного и бесконечного порядка. 3 Функция обратная к функции Жуковского. Риманова поверхность функции обратной к функции Жуковского. |
1 |
2 |
- |
1 |
Наглядное пособие
|
[1] [2]
[4] |
| ||
|
5.2 |
Элементарные функции комплексного переменного 1 Определение основных элементарных функций. Свойства основных элементарных функций. 2 Функция Жуковского и ее свойства. 3 Определение и свойства дробно- линейных функций: конформность, однолистность, групповое и круговое свойства, симметрия. 4 Конформные отображения, осуществляемые дробно-линейными функциями.
|
1 |
4 |
- |
- |
- |
[1] [2]
[4] |
| ||
|
|
Текущий контроль успеваемости студентов по разделу № 5 |
|
|
|
1 |
|
|
Письменное тестирование | ||
|
6 |
Интеграл от функции комплексного переменного |
4 |
6 |
|
2 |
|
|
| ||
|
6.1 |
Интегральная теорема Коши 1 Определение интеграла от функции комплексного переменного и его основные свойства. 2 Криволинейные интегралы по комплексной переменной и их основные свойства. 3 Лемма Гурса. Интегральная теорема Коши. 4 Интегральная формула Коши. Теорема Морера.
|
2 |
4 |
- |
1 |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
6.2 |
Интеграл типа Коши 1 Интеграл типа Коши и его основные свойства. 2 Бесконечная дифференцируемость аналитической функции. 3 Неопределенный интеграл. Формула Ньютона-Лейбница. Обращение интегральной теоремы Коши. 4 Комплексная запись формулы Грина.
|
2 |
2 |
- |
- |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
|
Текущий контроль успеваемости студентов по разделу № 6 |
|
|
|
1 |
|
|
Контрольная работа
| ||
|
7 |
Гармонические функции |
- |
2 |
|
2 |
|
|
| ||
|
7.1 |
Свойства гармонических функций 1 Определение и свойства гармонических функций. 2 Связь аналитических и гармонических функций. 3 Задача Дирихле для гармонических функций. Формула Шварца и Пуассона.
|
- |
2 |
|
1 |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
|
Текущий контроль успеваемости студентов по разделу № 7 |
|
|
|
1 |
|
|
Письменное тестирование | ||
|
8 |
Принцип максимума модуля |
2 |
2 |
|
|
|
|
| ||
|
8.1 |
Принцип максимума модуля 1 Принцип максимума модуля и следствия из него. 2 Приложения принципа максимума модуля. Лемма Шварца и следствия из нее. 3 Свойства сходящихся рядов из аналитических функций. 4 Теоремы Вейерштрасса о сходящихся рядах. |
2 |
2 |
- |
- |
- |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
9 |
Степенные разложения аналитических функций |
4 |
6 |
|
|
|
|
| ||
|
9.1 |
Разложения в ряд Тейлора 1 Ряды Тейлора. Теорема Тейлора. 2 Теорема единственности для аналитических функций. Теорема Лиувилля о нулях аналитической функции. 3 Возможность равномерной аппроксимации непрерывных функций на компактах комплексной плоскости. 4 Теорема Рунге.
|
2 |
2 |
- |
- |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
9.2 |
Разложения в ряд Лорана 1 Ряды Лорана. Теорема Лорана. 2 Классификация изолированных особых точек аналитической функции. 3 Критерии устранимой особой точки, полюса, существенно особой точки. 4 Теорема Сохоцкого-Вейерштрасса. Малая теорема Пикара. 5 Случай изолированной особой точки в бесконечности. |
2 |
4 |
- |
- |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
10 |
Основы теории вычетов |
4 |
6 |
|
|
|
|
| ||
|
10.1 |
Вычеты в изолированной особой точке 1 Определение вычетов. Нахождение вычетов в полюсах и существенно особых точках. 2 Теорема Коши о вычетах. Вычеты в бесконечной изолированной особой точке. Теорема о уммме всех вычетов. 3 Различные способы вычисления вычетов. |
2 |
2 |
- |
- |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
10.2 |
Вычисление интегралов с помощью вычетов 1 Вычисление определенных интегралов с помощью теории вычетов. 2 Лемма Жордана и ее приложения. 3 Теорема о логарифмическом вычете. 4 Вычисление интегралов от алгебраических и тригонометрических рациональных функций. 5 Нахождение преобразований Фурье, Лапласа с помощью теории вычетов. |
2 |
4 |
- |
- |
Методическое пособие |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
11 |
Аналитическое продолжение |
4 |
2 |
|
2 |
|
|
| ||
|
11.1 |
Понятие аналитического продолжения 1 Определение аналитического продолжения. Продолжение вдоль кривой. Цепь элементов. 2 Полная аналитическая функция в смысле Вейерштрасса. 3 Теорема об аналитическом продолжении вдоль гомотопных путей. 4 Теорема о монодромии.
|
2 |
- |
- |
1 |
|
[1] [2]
[3] |
| ||
|
11.2 |
Принцип симметрии Римана-Шварца 1 Принцип непрерывности. 2 Принцип симметрии Римана-Шварца и его приложение в теории функций комплексного переменного. 3 Теорема о «стираймости». Симметрия относительно прямой и окружности. 4 Внутренние и граничные теоремы единственности.
|
2 |
2 |
|
- |
- |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
|
Текущий контроль успеваемости студентов по разделу № 11 |
|
|
|
1 |
|
|
Письменное тестирование | ||
|
12 |
Геометрические принципы комплексного анализа |
6 |
8 |
|
4 |
|
|
| ||
|
12.1 |
Принцип аргумента 1 Логарифмическая производная функции. Принцип аргумента. 2 Применение принципа аргумента. 3 Теорема Руше. Теорема Гурвица. 4 Основная теорема алгебры. Доказательство основной теоремы алгебры.
|
1 |
2 |
- |
2 |
- |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
12.2 |
Принцип сохранения области 1 Отображение открытых и связных областей при конформных отображениях. 2 Принцип сохранения области и его применение в теории конформных отображений.
|
1 |
4 |
- |
- |
- |
[1] [2]
[3] |
| ||
|
12.3 |
Теорема Римана 1 Конформные и однолистные отображения области на круг. Теорема Римана. 2 Анализ необходимых условий. Условия нормировки. Единственность функции Римана. 3 Функция Римана для канонических областей комплексной плоскости. |
1 |
2 |
- |
- |
- |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
12.4 |
Принцип соответствия границ 1 Конформные и однолистные отображения границ областей. 2 Принцип соответствия границ. Простые концы. Типы простых концов. Теорема Каратеодори. 3 Случай односвязной области с жордановой границей.
|
1 |
- |
- |
- |
- |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
12.5 |
Теоремы Пикара 1 Модулярная функция и ее свойства. Функция обратная к модулярной. 2 Малая теорема Пикара. Большая теорема Пикара. 3 Теорема Пикара для мероморфных функций. |
1 |
- |
- |
- |
- |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
12.6 |
Принцип взаимной однозначности границ 1 Принцип взаимной однозначности границ. 2 Интеграл Кристоффеля-Шварца. Отображение многоугольника на полуплоскость. 3 Отображение треугольника на полуплоскость. Отображение полуплоскости на прямоугольник. 4 Понятие об эллиптических функциях.
|
1 |
- |
- |
1 |
- |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
|
Текущий контроль успеваемости студентов по разделу № 12 |
|
|
|
1 |
|
|
Контрольная работа
| ||
|
13 |
Целые и мероморфные функции |
2 |
2 |
|
|
|
|
| ||
|
13.1 |
Принцип Фрагмена-Ленделефа 1 Определения и свойства целых и мероморфных функций. 2 Теорема Миттаг-Лефлера. 3 Теорема Вейерштрасса, порядок и тип целой функции. 4 Принцип Фрагмена-Линделефа.
|
2 |
2 |
- |
- |
- |
[1] [2]
[3] [4]
|
| ||
|
|
Всего часов: |
36 |
54 |
|
18 |
|
|
| ||
2. Обратные функции. Риманова поверхность.
3. Свойства гармонических функций.
4. Аналитическое продолжение.
2. Интегральная формула Коши.
3. Принцип аргумента. Теорема Руше.
4. Интеграл Кристоффеля-Шварца.
ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ
ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ
|
Название дисциплины, с которой требуется согласование
|
Название
кафедры |
Предложения об изменениях в содержании учебной программы |
Решение, принятое кафедрой, разработавшей учебную программу |
|
Математический анализ |
Математического анализа |
|
Рекомендовать к утверждению учебную программу в представленном варианте Протокол № от . 2010 |
|
Дифференциальная геометрия и топология |
Алгебры и геометрии |
|
Рекомендовать к утверждению учебную программу в представленном варианте Протокол № от . 2010 |
|
Теория вероятностей и математическая статистика |
ЭК и ТВ |
|
Рекомендовать к утверждению учебную программу в представленном варианте Протокол № от . 2010 |
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ К УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ
ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
на 200___/200___учебный год
|
№№ пп
|
Дополнения и изменения |
Основание |
|
|
|
|
Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры дифференциальных уравнений и теории функций
(протокол № ____ от________201___г.)
Заведующий кафедрой
дифференциальных уравнений
д.ф.-м.наук, доцент А.П. Старовойтов
УТВЕРЖДАЮ
Декан математического факультета
к.ф.-м.наук, доцент С.П. Жогаль
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Физическая и коллоидная химия» для высших учебных заведений по специальности 1-31 05 01 Химия
25 09 2014
1 стр.
05 09 2014
1 стр.
Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта на заседании кафедры дифференциальных уравнений
05 09 2014
1 стр.
По циклу опд – общепрофессиональные дисциплины, национально-региональный (вузовский) компонент
09 09 2014
3 стр.
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов специальности 230401. 65 Прикладная математика
17 12 2014
1 стр.
Рабочая программа разработана на основании Государственного общеобязательного стандарта специальности госо рк 08. 321-2006 и типовой программы дисциплин по специальности 050601 «Ма
09 09 2014
1 стр.
Учебная программа составлена на основе учебной программы «Актуальные проблемы трудового права», утвержденная,рег. № Уд / баз
07 10 2014
1 стр.
Рабочая учебная программа обсуждена на заседании кафедры перевода и переводоведения иия ургпу
09 10 2014
2 стр.