解析函數與柯西-黎曼方程
奇點(singular point)
函數的奇點是指函數在該處不解析——複可微性在此崩潰——但在任意靠近的點上仍保持解析的點。粗略地說,它是 f 的光滑良好結構撕裂之處:一個洞、一處爆破,或一個 f 根本未能作為良好可微對象被定義的位置。
例如 1/z 在 z = 0 之外處處解析,而 z = 0 是一個奇點(函數在此爆掉)。函數 tan z 在 cos z = 0 之處皆有奇點,即 z = pi/2 + n pi。Log z 沿其分支切割及在分支點 0 處有奇異行為。最簡單也最有用的情形是「孤立」奇點:f 在該點周圍的小去心圓盤上解析,卻不在該點本身解析。
奇點遠非須迴避的缺陷,反而正是複分析展現威力之處。羅朗級數、留數與圍道積分這整套機制,正是為了理解並利用它們而建立;將孤立奇點分類為可去、極點或本性,便掌控了 f 在其附近的行為,而留數定理更把奇點化為計算「無初等反導數的實積分」的利器。
f(z) = 1/(z^2 + 1) 在 z^2 + 1 = 0 之處有奇點,即 z = i 與 z = -i;其餘各處皆解析。這兩個孤立奇點是極點,其留數可計算諸如「沿實軸對 1/(x^2 + 1) dx 的積分等於 pi」一類的積分。
奇點不是須畏懼的失敗,而是理論抓握的把手——它們驅動留數演算。
「奇點」一詞範圍很廣;豐富的分類(可去/極點/本性)適用於「孤立」奇點。分支點或一整條壞行為曲線則是另一種非孤立的奇點。
又稱
另見