複變函數:極限、連續與映射觀點
反射映射 z-bar(the conjugation map)
反射映射是 f(z) = z-bar,即複共軛:若 z = x + i y 則 z-bar = x - i y。從幾何上看,它像鏡子一樣把平面沿實軸翻折——每一點都被送到它在水平軸下方(或上方)的鏡像。已在實軸上的點原地不動;點 i 去到 -i;點 2 + 3i 去到 2 - 3i。
它保持距離(|z-bar| = |z|,因為共軛不改變模),也保持角的大小,所以乍看幾乎像旋轉或平移。但有一個關鍵差異:它反轉角的方向。若在 z 平面裡你從一條曲線逆時針掃 30 度到另一條,在像裡你會順時針掃 30 度。一個保持角大小卻翻轉其定向的映射,稱為反共形(anti-conformal),是共形映射的鏡像表親。
正是這種定向翻轉,使 z-bar 成為一個重要的警示例子。它完全連續、也完全保距,卻處處不可複導:寫 f = u + i v 得 u = x、v = -y,這違反柯西-黎曼方程。所以 z-bar 最乾淨地說明了:「作為實映射既平滑又漂亮」遠弱於「全純」。它作為積木的角色也出現在施瓦茨反射原理中,該原理利用共軛把函數越過實軸延拓。
在 f(z) = z-bar 下,頂點為 0、1、i(逆時針走訪)的三角形映到三角形 0、1、-i——形狀大小相同,但現在改為順時針走訪。沿實軸的翻折一眼可見。
共軛是鏡像翻折:保持長度與角大小,卻反轉定向。
z-bar 是「連續推不出可導」的標準反例。它和平面上任何實映射一樣平滑,但因為它反轉定向,所以不滿足任何柯西-黎曼條件,處處不全純。
又称
另见