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解析延拓

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解析延拓(英語:Analytic continuation)是數學上將解析函數從較小定義域拓展到更大定義域的方法。透過此方法,一些原先發散級數在新的定義域可具有迥異而有限的值。其中最知名的例子為Γ函數黎曼ζ函數

初步闡述

自然對數虛部之解析延拓

f為一解析函數,定義於複平面C中之一開子集 U,而VC中一更大且包含U之開子集。F為定義於V之解析函數,並使

F稱為f之解析延拓。換過來說,將F函數限制在U則得到原先的f函數。

解析延拓具有唯一性:

V為兩解析函數F1F2連通定義域,並使V包含U;若在U中所有的z使得

F1(z) = F2(z) = f(z),

則在V中所有點

F1 = F2

此乃因 F1 − F2亦為一解析函數,其值於f的開放連通定義域U上為0,必導致整個定義域上的值皆為0。此為全純函數惟一性定理的直接結果。


應用

在複分析處理過程中定義函數的通常做法是,首先在較小的定義域中具體定義函數,然後通過解析延拓將其擴展到指定範圍。在實際操作中,為了實現函數的連續性,我們需要在較小的定義域中建立函數方程, 然後通過這個方程拓展定義域。例如黎曼ζ函數Γ函數。全覆蓋的概念最早用來定義解析函數解析延拓之後的自然定義域。尋找函數解析延拓後的最大定義域的想法最後導致了黎曼面的誕生。


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