定义
设函数 在 的某个去心邻域 内有定义。若存在复数 ,使对任意 都存在 ,当 时恒有
则称当 趋于 时 的极限为 ,记作
条件排除了 本身,所以极限与 无关: 可以在 处没有定义,也可以取任意值。这也说明极限只由 在 附近的值决定。
基本性质
唯一性。极限若存在则必唯一:若同时有 与 ,取 ,则当 充分接近 时 ,矛盾。
与实部、虚部极限的等价刻画。写 ,,则
理由是 ,同理对 也成立。于是复变函数的极限可化为两个二元实函数的极限。
极限运算法则
设 ,,则
商的结论要求分母极限非零;此时 在 的某个去心邻域内也不为零,商的表达式有意义。常数函数与 的极限显然,故多项式、有理函数在分母非零处的极限可直接代入计算。
无穷远点的极限
两种情形都借助变换 化归为原点附近的极限:
- :对任意 ,存在 ,当 时 。令 ,则它等价于 。
- :对任意 ,存在 ,当 时 。它等价于 。
先把 代入,再用普通极限的法则,例如
极限与趋近路径
复平面上 趋于 可以从任意方向、沿任意曲线趋近。 要求所有趋近方式都得到同一个 ;只沿某一条路径算出极限,不能证明极限存在。这是复变函数极限与一元实函数极限的关键区别。
实用判据:若能找到两条路径使 分别趋于不同的值,则极限不存在。注意“与路径无关”是对有极限的函数自动成立的性质,而不是可以省略的检查步骤;后面的可导性(导数)正是要求差商沿所有路径都趋于同一个极限。
例题
见 极限与连续性#复变函数的极限。
相关笔记
教材 §14–§16