Matematika · Glosarium

Apa itu fungsi holomorfik?

Definisi 16.1 Matematika Universitas — Tahun 3 · Bab 16 — Fungsi Holomorfik

Sebuah f ⁣:ΩCf \colon \Omega \to \C disebut holomorfik pada Ω\Omega jika untuk setiap z0Ωz_0 \in \Omega

f(z0)=limh0f(z0+h)f(z0)hf'(z_0) = \lim_{h\to0}\frac{f(z_0 + h) - f(z_0)}{h}

ada (hCh \in \C^*). Jumlah, hasil kali, hasil bagi (dengan penyebut yang tak lenyap), dan komposisi fungsi holomorfik bersifat holomorfik, dengan rumus yang lazim (sebab bukti Tahun ke-1 dan ke-2 berlaku kata demi kata: karena ia hanya memakai operasi lapangan dan limit). Sedangkan H(Ω)\mathcal H(\Omega) menandai himpunan fungsi holomorfik pada Ω\Omega.

Contoh

Contoh 16.3

Polinomial dalam zz, fungsi rasional di luar kutubnya, dan — menurut teorema penurunan suku demi suku Tahun ke-2 untuk deret pangkat, yang buktinya bekerja secara identik atas C\C — setiap jumlah deret pangkat an(za)n\sum a_n(z - a)^n di dalam cakram kekonvergenannya: semuanya holomorfik, dengan turunan nan(za)n1\sum na_n(z - a)^{n-1} (berjari-jari sama). Khususnya expz=zn/n!\exp z = \sum z^n/n! bersifat utuh (yakni holomorfik pada C\C) dengan exp=exp\exp' = \exp. Sedangkan di sisi lain zzˉz \mapsto \bar z, z\abs z, dan Rez\operatorname{Re}z tak holomorfik di mana pun (sebab Cauchy–Riemann gagal di mana-mana): jadi keholomorfikan adalah kekakuan yang mengawetkan arah dan sudut, bukan kemulusan.

Contoh 16.11 (Kesingularannya menentukan jari-jarinya)

Mengapa fungsi real yang tak berbahaya 11+x2\frac1{1 + x^2} mempunyai deret Taylor di x=3x = 3 yang konvergen hanya untuk x3<10\abs{x - 3} < \sqrt{10}, padahal tak ada yang salah pada garis realnya? Sebab teorema di atas membuat jari-jari kekonvergenan di aa sama dengan jarak dari aa ke titik terdekat yang keholomorfikannya gagal. Di sini f(z)=11+z2f(z) = \frac1{1 + z^2} bersifat holomorfik tepat pada C{±i}\C\setminus\{\pm\iu\}, sehingga uraiannya di a=3a = 3 konvergen pada cakram terbesar yang menghindari ±i\pm\iu, yakni berjari-jari 3i=10\abs{3 - \iu} = \sqrt{10} — dan ia tak dapat konvergen pada cakram yang lebih besar, sebab jumlahnya akan memperluas ff secara holomorfik ke sebuah persekitaran ±i\pm\iu, tempat f\abs f \to \infty. Jadi teori realnya melihat jari-jari misterius 10\sqrt{10}; sedangkan bidang kompleksnya melihat dua kutub. Inilah kaidah praktisnya: untuk mencari jari-jari kekonvergenan, temukanlah kesingularannya — misalnya deret Taylor tan\tan di 00 berjari-jari π2\frac\pi2 (yakni akar cos\cos yang terdekat), dan fungsi pembangkit Bernoulli zez1\frac z{\eu^z - 1} (Soal 16.1, Bagian VI) berjari-jari 2π2\pi (yakni akar tak nol ez1\eu^z - 1 yang terdekat: ±2iπ\pm2\iu\pi).

Baca dalam konteks →