0 Daumen
143 Aufrufe

ich möchte folgende Funktionen prüfen, ob diese in ℂ differenzierbar sind:

f(z) = (\( x^{4} \) + 3\( x^{2} \)\( y^{2} \) + 5 \( e^{x+y} \) ) + i (4\( x^{3} \)y + 2x\( y^{3} \) + 5\( e^{x+y} \))


g(z) = (3+4\( x^{3} \) - 21\( x^{2} \)y - 12x\( y^{2} \) + 7\( y^{3} \)) + i (7\( x^{3} \) + 12\( x^{2} \)y -21x\( y^{2} \) -4\( y^{3} \) -5)


Nach Definition gilt, dass eine Funktion h in allen Punkten differenzierbar ist, wenn gilt:

h(x)' = Limes w → z von \( \frac{h(w)-h(z)}{w-z} \) existiert.


wobei z = x + i y


Des Weiteren gibt es auch noch die Cauchy-Riemann-Differentialgleichungen. Wenn h = u + i v mit u = Realteil und v = Imaginärteil. Wenn u und v als reelle Funktionen stetig differenzierbar sind und die Cauchy-Riemann-Differentialgleichungen erfüllt sind, so ist h in ℂ differenzierbar.

also:

\( \frac{du}{dx} \) = \( \frac{dv}{dy} \)

und

\( \frac{dv}{dx} \) = - \( \frac{du}{dy} \)


Ich habe die letzte Methode gewählt, da sich f und g jeweils auf u + i v aufspalten lassen, wobei u und v jeweils stetig differenzierbar sein sollten.


Für f sind die Cauchy-Riemann-Differentialgleichungen nicht erfüllt, für g schon.

Ist dies so richtig?


Wie prüft man dies mit der bloßen Definition?

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen

Dein Ergebnis über die CRD stimmt - ob Du richtig gerechnet hast, kann man nicht sagen ohne Deine Rechnung zu sehen.

Dass f die CRD nicht erfüllen kann, sieht man leicht, weil alle Summanden ein \(+\) haben. Für das Erfülltsein der 2. CRD passt das nicht, dazu braucht man auch \(-\).

Warum willst Du das mit der Def. nachweisen? Math. Sätze dienen dazu, sich das Leben einfach zu machen. Wenn Du willst, kannst Du ja den Beweis der CRD am Beispiel dieser beiden Funktionen durchrechnen. Dann hast Du die Def. verwendet.

Es ist wie in der reellen Analysis - man hat doch Ableitungsregeln, damit's einfach wird und man eben nicht jedesmal die Def. verwenden muss.

Avatar von 10 k

Ich wollte einfach gerne sehen, wie man es mit der Definition rechnet, um es quasi von Grund auf zu verstehen

Dann mach es wie gerade vorgeschlagen. Der Beweis der CRD verwendet ja die Definition. Auf wikipedia kannst Du ihn nachlesen dafür, dass die CRD notwendig sind für Differenzierbarkeit. Damit ist die Lage für \(f\) geklärt. Für die CRD als hinreichende Bedingung kannst Du versuchen, den Beweis rückwärts zu lesen.

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community