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Erster Teil. Differential-Rechnung.
Eine stetige Funktion w = u -f- vi, in welcher u, v den
Bedingungen (2) entsprechen, heißt eine analytische Funktion.,
und nur eine solche wird als eine Funktion der komplexen
Variablen x -f- yi betrachtet. Die Gleichungen (2) heißen die
Cauchy - Riemannschen Differentialgleichungen.
Besitzen die Funktionen u, v auch stetige Differential-
quotienteu zweiter Ordnung*), so folgt aus (2):
d x‘*
d*u
by*
d 3 v
dydx
d 3 v
dxdy
und hieraus nach 52
(3)
d*u c*u q
^ cy*~ 1
dx l
Diese Gleichung,
O/
und eine analoge Gleichung ergibt sich für v.
die Laplacesche Differentialgleichung genannt, ist grundlegend
für die Theorie der analytischen Funktionen. Man nennt Funk
tionen, die ihr genügen, harmonische Funktionen, und ein
Funktionenpaar, das den Gleichungen (2) genügt, bezeichnet
man als ein Paar konjugierter Funktionen; ein solches ist also
zur Bildung einer analytischen Funktion geeignet.
Wie aus (1) zu ersehen, ist der absolute Wert von '[ durch
die positive Wurzel aus
ausdrückbar, daher ist
(d u\ 2
du\ 2 . /dv\ 2
[ dx
+
oder aus
(du\ 2 id v\*
Wy’ + \dyi
(du\ 2 /cv\ 2 (ou\ 2 (ov\ 2
[fhcl + \dxj ~ \Wy) + Wy) ’
eine Beziehung, die auch unmittelbar aus (2) zu erschließen ist.
102. Konforme Abbildung. Faßt man auch u/v als
rechtwinklige Koordinaten eines Punktes in einer zweiten Ebene,
der „w-Ebene“ auf, so ist durch
W = f{x + yi) = u + vi
*) Eine weitere Ausführung dieser Theorie zeigt, daß dies eine
notwendige Folge der Existenz und Stetigkeit der ersten Differential
quotienten ist.