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施瓦茨反射原理


假设 f 是一个 解析函数,它定义在 上半圆盘 {|z|^2<1,I[z]>0} 中。进一步假设 f 扩展到 实轴 上的连续函数,并在 实轴 上取实数值。那么 f 可以通过以下公式扩展到整个圆盘上的 解析函数

 f(z^_)=f(z)^_,

并且对于 z 反射过 实轴 的值是 f(z) 反射过 实轴 的反射。很容易检查上述函数在 下半圆盘 的内部是 复可微 的。值得注意的是,即使没有可微性的假设,结果函数也必须沿 实轴 解析。

SchwarzReflectionPrinciple

这被称为施瓦茨反射原理,有时也称为施瓦茨对称原理(Needham 2000,p. 257)。上面的图表显示了应用于为 上半圆盘 定义的函数 f(左图;红色)及其图像(右图;红色)的反射原理。该函数在实轴上是实值的,因此可以将该函数扩展到反射域(左图和右图;粉色)。

为了使反射函数连续,边界上的值必须是连续的,并且落在被反射的线上。反射原理也适用于沿任何直线(而不仅仅是 实轴)反射的普遍性,在这种情况下,函数 f 必须在范围内沿直线取值。实际上,任何具有与直线双全纯邻域的弧都可以跨越反射。基本示例是 单位圆 的边界,它通过 z->(iz+1)/(z+i) 映射到 实轴

反射原理也可以用于反射 调和函数,该函数在其边界上连续扩展到零函数。在这种情况下,对于负 y,定义

 v(x,y)=-v(x,-y)

v 扩展到反射域上的调和函数。再次注意,v(x,0)=0 是必要的。这个结果提供了一种将调和函数从给定的 开集 扩展到更大的 开集 的方法(Krantz 1999,p. 95)。


另请参阅

解析延拓, 调和函数

此条目由 Todd Rowland 贡献

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参考文献

Havil, J. Gamma: Exploring Euler's Constant. Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 195 和 213, 2003.Krantz, S. G. Handbook of Complex Variables. Boston, MA: Birkhäuser, 1999.Needham, T. Visual Complex Analysis. New York: Clarendon Press, 2000.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

施瓦茨反射原理

引用为

Rowland, Todd. "施瓦茨反射原理。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建。 https://mathworld.net.cn/SchwarzReflectionPrinciple.html

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