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本帖最后由 hbghlyj 于 2023-5-24 11:07 编辑 Lemma 6.5. 绕数只为不在曲线上的点定义
但我们可以将定义扩展到曲线上的点,看看会发生什么:
尝试计算圆 $\gamma(t)=1+\exp(it),t\in[0,2\pi]$ 关于圆上的点 0 的绕数$$I\left(\gamma, 0\right)=\frac{1}{2 \pi i} \int_{\gamma} \frac{d z}{z}$$
node%5Bbelow%5D%7B1%7Dcircle(1);%5Cfill(1,0)circle(1pt);%0D%0A%5Cdraw%5B-%3E%5D%20(-1,0)--(3,0)%20node%5Bright%5D%20%7BIm%7D;%0D%0A%5Cdraw%5B-%3E%5D%20(0,-2)--(0,2)%20node%5Babove%5D%20%7BRe%7D;%0D%0A%5Cend%7Btikzpicture%7D)
WolframAlpha
- Integrate[I (Exp[I t]/(1 + Exp[I t])), {t, 0, 2 Pi}]
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Integral does not converge.
但Cauchy Principal Value仍然可以定义:
- N[Integrate[(I E^(I t))/(1 + E^(I t)), {t, 0, 2 Pi}, PrincipalValue -> True]]
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$$\int_{\gamma} \frac{d z}{z}=\pi i$$所以圆$\gamma$关于0的绕数是$\frac1{2\pi i}\times \pi i=\frac12$ 虽然它不是一个整数
可以从几何上理解:$0<\epsilon\ll1$
\[\arg(\epsilon i)-\arg(-\epsilon i)=\frac\pi2-(-\frac\pi2)=\pi\]
考虑一个点从圆内到圆上再到圆外,绕数从1到1/2再到0 |
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