解析函數與柯西-黎曼方程
z^n 與多項式的導數
本學科中最常用的導數,是整數冪 z^n 的冪法則:z^n 的導數是 n z^(n-1),正是你在實微積分熟知的精簡公式。由它出發,每個多項式都可逐項微分,於是複分析的計算引擎從此啟動。
你可以直接從差商證明它,無需死記。當 n 為正整數時,(z^n - z_0^n)/(z - z_0) 在代數上分解為 z^(n-1) + z^(n-2) z_0 + ... + z_0^(n-1),共 n 項;當 z -> z_0 時每項趨於 z_0^(n-1),得 n z_0^(n-1)。此法則延伸到負整數冪(故 1/z = z^(-1) 的導數為 -z^(-2),在 z = 0 之外成立),並在分支固定後延伸到一般複指數。
結合線性性,這立即微分任何多項式:a_n z^n + ... + a_1 z + a_0 的導數為 n a_n z^(n-1) + ... + a_1。正因多項式與(避開極點的)有理函數皆解析且導數易算,它們是第一大批可演練的例子——也是泰勒級數的構件,其中每個係數都是某點的某階導數經縮放而得。
d/dz (z^4 - 3 z^2 + 2 i z - 5) = 4 z^3 - 6 z + 2 i。又 d/dz (1/z) = -1/z^2(z 不等於 0),完全對應 n = -1 的實冪法則。
冪法則與逐項微分使多項式成為最常被演練的首批例子。
對一般複指數,法則 (z^a)' = a z^(a-1) 僅在固定 z^a 的分支後成立(冪是多值的);對整數 n 則無歧義。
又称
另见