表示複對數的辐角(極坐標下相對原點的角度),其顏色的飽和度及亮度表示複對數的绝对值。圖片的檔案頁中有列出其顏色對應的數值]]
複對數()為自然對數延伸到非零复数的函數,是以下兩個定義中的一個,這兩個定義彼此也密切相關:
- 非零複數z的複對數,定義為可以使e^w = z的任意複數w。此複數w
可以表示為\log z。若z以極坐標表示為z = re^{i\theta},其中r和\theta是實數,r>0,則\ln r + i \theta是z的一個複對數,z的所有複對數會是\ln r + i\left(\theta + 2\pi k\right),其中的k為整數。對數會在複數平面上在一條垂直線上等距排列。
- 複數值函數\log \colon U \to \mathbb{C},定義在\mathbb{C}^*集合中非零複數中的一個子集合U,滿足e^{\log z} = z,針對U裡的所有z。這樣的複數函數類似實數的自然對數函數\ln \colon \mathbb{R}_{>0} \to \mathbb{R},後者是實數指數函數的反函數,因此針對所有的正實數,可以滿足。複對數函數可以用有關實數值函數顯式公式來建立,用1/z的積分,或是用解析延拓的方式建立。
沒有在整個複數域\mathbb{C}^均有定義的連續複指數函數。處理此問題的方式包括、相關的黎曼曲面、以及複數指數函數的部份反函數(partial inverse)。主值(principal value)定義了特定的複指數函數\operatorname{Log} \colon \mathbb{C}^ \to \mathbb{C},除了在負實數軸之外都連續。是不考慮負實數和0的複平面。這是(實數)自然對數的解析延拓。
參考資料
書目
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相關條目
- 对数
- 离散对数
- 指数函数
- 辐角
- 反三角函数
- 冪
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- 共形映射
- 解析延拓
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