定理已证明
柯西积分定理
命题陈述
设 是单连通开区域, 是全纯函数。则对 内任意分段光滑闭曲线 ,其围道积分为零:。
为什么成立?
在多变量微积分中,当向量场是保守场——即环路内部没有局部旋度或“漩涡”时,沿闭合环路的线积分为零。复可微是一个极其刚性的条件:柯西–黎曼方程迫使 的实部和虚部同时无旋。只要区域没有可让奇点隐藏并产生环量的孔洞,沿任何闭合路径对 的积分都会完全抵消,两点之间的积分仅取决于端点。
证明思路
柯西1825年的原始方法假设 连续,将微分写为 ,再应用格林公式,由柯西–黎曼方程 与 使二重积分化为零。1900年,爱德华·古尔萨去掉了 连续的假设:首先证明沿任意三角形 的积分为零,方法是将 四等分为四个子三角形,不断选取积分模最大的一个,并在收缩交点 处利用局部线性近似 ,证明原积分受周长平方的任意小倍数控制。由三角形情形可在星形区域上构造原函数,进而推广到一般单连通区域。
用到此定理的主题
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分步证明
该定理暂无分步证明。
参考文献
- Lars V. Ahlfors (1979). Complex Analysis
- Reinhold Remmert (1991). Theory of Complex Functions