O documento discute conceitos de funções de variável complexa, incluindo: 1) Definições e propriedades de funções polinomiais, racionais, exponenciais e logarítmicas; 2) Transformações de funções e suas imagens; 3) Funções harmônicas complexas como funções trigonométricas circulares.
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5Prof. Cassiano Rech, Dr. Eng. | Prof. Rafael Concatto Beltrame, Me. Eng.
Funções de variável complexa
• Exemplos
– w = z² Função unívoca (z = ‐15‐8j w = 161+240j)
– w = z1/2 Função plurívoca (z = ‐15‐8j w = 1‐4j ou w = ‐1+4j)
Funções unívocas e plurívocas
Se a cada valor de Se a cada valor de z z corresponde somente um valor de corresponde somente um valor de ww, ,
dizemos que dizemos que ww éé uma uma funfunçção unão uníívocavoca de de zz..
Se a cada valor de Se a cada valor de z z corresponde mais de um valor de corresponde mais de um valor de ww, ,
dizemos que dizemos que ww éé uma uma funfunçção ão plurpluríívocavoca de de zz
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Funções de variável complexa
• Se w é uma solução da equação polinomial a seguir, onde
são polinômios em z e n é um
inteiro positivo, então w = f(z) é chamada função algébrica de z
– Qualquer função que não puder ser expressa como solução da equação
anterior é chamada de função transcendental
– Exemplos: funções logarítmicas e trigonométricas hiperbólicas
Funções algébricas e transcendentais
1 1
0 1 1 0n n
n nP z w P z w P z w P z
0 10, , , nP z P z P z
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• Seja z uma variável complexa
Funções harmônicas complexas
Funções circulares
sen
2
zj zj
e e
z
j
cos
2
zj zj
e e
z
sen
tg
sen
zj zj
zj zj
z e e
z
z j e e
0
5
10
15
-5
0
5
x 10
4
-1
0
1
2
x 10
5
Ângulo (rad)Real
Imaginário
wt = linspace(0,4*pi,1000);
a = 1; b = 1;
z = wt*(a + b*j);
w1 = sin(z);
plot3 (wt, real(w1), imag(w1));
xlabel ('Ângulo (rad)'); ylabel ('Real')
zlabel ('Imaginário')
wt = linspace(0,4*pi,1000);
a = 1; b = 1;
z = wt*(a + b*j);
w1 = sin(z);
plot3 (wt, real(w1), imag(w1));
xlabel ('Ângulo (rad)'); ylabel ('Real')
zlabel ('Imaginário')
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Funções harmônicas complexas
• Seja z uma variável complexa
senh
2
z z
e e
z
cosh
2
z z
e e
z
senh
tgh
senh
z z
z z
z e e
z
z e e
wt = linspace(0,4*pi,1000);
a = 1; b = 1;
z = wt*(a + b*j);
w1 = sinh(z);
plot3 (wt, real(w1), imag(w1));
xlabel ('Ângulo (rad)'); ylabel ('Real')
zlabel ('Imaginário')
wt = linspace(0,4*pi,1000);
a = 1; b = 1;
z = wt*(a + b*j);
w1 = sinh(z);
plot3 (wt, real(w1), imag(w1));
xlabel ('Ângulo (rad)'); ylabel ('Real')
zlabel ('Imaginário')
Funções hiperbólicas
0
5
10
15
-1
0
1
2
x 10
5
-6
-4
-2
0
2
x 10
4
Ângulo (rad)Real
Imaginário