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思政说课教案(绪论).doc

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教 案 2016~2017学年度第一学期 课 程 名 称 思想道德修养与法律基础 教学单位 计算机系 教研室 数学 任 课 教 师 陈艺华 职 称 助教 授课班级 2017级各专业 锦州师范高等专科学校 2016~2017学年度第一学期 授课课程:思想道德修养与法律基础 授课教师:陈艺华 章 节 绪论-珍惜大学生活 开拓新的境界 授课班级 2017级数学教育1、2班 授课时间 2017 年11月11日 授课类型 理论 学时数 2学时 教学目的 1.了解大学生活的特点,了解大学学习的特点和方法; 2.了解人际交往的特点,掌握人际交往的原则和艺术。 教 学 重点和难点 重点:帮助学生认识大学生活特点,学习方法,构建和谐的人际交往关系 难点:如何引导新生尽快适应新环境,确立新目标。 教学(具)准备 多媒体课件 教学方法 视频播放、启发式和案例研讨教学法 教学 主要内容 一、介绍本门课程的教学内容、学时、考核方式、学习方法 二、观看并讨论视频 三、大学生活的新变化及适应策略 教 学 过 程 设 计 备 注 一、导入新课 视频播放贵州大学校长郑强教授在央视一套《开讲啦》做的一期节目,节目中郑强教授讲述了自己理解中的大学内涵。 讨论三个问题: 1、大学生活与中学生活相比,有什么变化? 2、大学生活有哪些新奇和惊喜,又有什么困惑和不适? 3、大学生活的新变化对大学生提出了哪些新要求? 二、讲授新课 (一)案例分析 过渡:通过以上的讲述我们知道了大学生活的特点及与中学生活的不同,面对学习要求、生活环境和社会活动方面的变化,我们是否要进行适应呢?能否很好的适应呢?适应不好的话,会产生哪些问题呢?: 案例1:反面 案例2:正面案例 总结:大学生活常见的不适应现象主要有:学习方法、人际交往、恋爱、心理健康等方面的问题。这些都是属于大学新生的普遍现象。我们要以积极的态度,勇敢地面对这些问题,主动而努力地去调整和适应大学的生活。 (二)适应策略 (1)提高独立生活能力 (2)树立新的学习理念 (3)培养优良学风 (4)确立成才目标,塑造崭新形象 (5)构建和谐的人际关系 1)人际交往原则 2)人际交往的艺术 三、课堂小结 1、给同学们推荐大学生必看励志书籍。 作业:结合自己的专业和大学学习的特点,制订一份大学学习计划书 1. 利用10分钟引入新课,播放视频 2. 利用25分钟组织学生讨论发言(启发式教学) 5分钟总结讨论 10分钟 归纳分析大学生活常见的问题 35分钟 理论讲述新生适应大学生活的基本策略 5分钟 布置作业和解疑 板 书 设 计 绪论 珍惜大学生活 开拓新的境界 一、认识大学 二、大学生活常见的不适应现象 三、适应策略 树立新的学习理念 构建和谐的人际关系 教学反思 章 节 1.1复数(二) 授课班级 2015级数学教育 班 授课时间 20 年 月 日 授课类型 理论 学时数 学时 教学目的 1.会求复数的乘幂与方根,掌握共轭复数的公式 2.掌握归纳的数学方法,能应用复数理论解决某些数学问题 教 学 重点和难点 重点:复数的方根. 难点:复数的开方运算. 教学(具)准备 三角板、圆规 教学方法 讲授法、讨论法、练习法 教学 主要内容 一、复数的乘幂和方根 二、共轭复数 三、应用 教 学 过 程 设 计 备 注 一、复习旧知 复习复数的三种形式,利用指数式来解决乘幂和方根 二、讲授新课 (一) 复数的乘幂与方根 1.乘幂. 设,则 当时,棣莫弗公式 例1.3 求用表示的式子 提示:利用棣莫弗公式及两复数相等的条件来解决此问题 2.方根. 解方程,求,设,带入得 从而有,则 结论:(1)开n次方就有n个根;(2)这n个根为内接于以原点为心,为半径的圆周的正n边形的n个顶点(图1-2). 图1-2 例1.4 解方程 步骤:(1)解出并将-8化为三角式或指数式(其中) (2) (3)分别解出三个根 (二) 共轭复数 1.模与辐角的关系: 2.常用公式(1) (2)设表示对于复数,…的任一有理运算,则 例1.5 设是两个复数,试证,并用此不等式证明. 证 又由于,则 两边开平方得. (三) 应用 例1.6 连接的线段的参数方程为 连接的直线的参数方程为 引申:三点共线的充要条件为(为非0非1实数) 三、课堂练习 解方程 四、课堂小结 复数的乘幂和方根的求法,共轭复数的相关公式,三点共线的充要条件 五、布置作业 P42—3、4;P43—9 提问复数的三种形式 启发学生寻找复数与其乘幂模和辐角的关系,得出结论 学生容易得出错误结论,提示学生思考辐角意义 提示解题步骤,由老师学生共同完成 熟练灵活地运用这些公式,对化简计算、解答问题都会带来方便 提示学生利用共轭复数的相关公式 类比求动点轨迹方程,有学生说出第二题的答案 师生共同探讨参数为何值(教材上面有错误) 学生总结本堂课知识,不足的教师补充 板 书 设 计 板书1 四、复数的乘幂与方根 2.方根 练习 1、乘幂 推导过程 例题 例题 板书2 五、共轭复数 例题 六、应用 公式 例题 教学反思 章 节 1.2复平面上的点集 1.3复变函数(一) 授课班级 2015级数学教育 班 授课时间 20 年 月 日 授课类型 理论 学时数 学时 教学目的 1.熟悉平面点集基本概念,熟练区分简单闭曲线、光滑曲线和区域 2.对复变函数概念有初步了解 教 学 重点和难点 重点:区域的概念. 难点:复变函数概念的理解. 教学(具)准备 三角板、圆规 教学方法 讲授法、讨论法 教学 主要内容 一、平面点集的几个基本概念 二、复变函数的概念 教 学 过 程 设 计 备 注 一、导入新课 1.提问数学分析中聚点、孤立点、边界点、有(无)界集概念. 2.回忆上节提到的线段、直线等,它们都是复平面的点集,后续课中讲到解析函数,其定义域、值域均为复平面上某点集. 二、讲授新课 (一)平面点集基本概念 1.点集的基本概念 (1)的邻域,的去心邻域 (2)聚点、内点、孤立点、外点、边界点、边界 (3)闭集、开集;有界集、无界集 (4)区域、闭域 充分理解上述定义,得出以下结论: 1)内点必为聚点;2)聚点可能属于E,可能不属于E;3)孤立点必为边界点;4)有边界的不一定是有界集,无边界的必为无界集. 例1.7 (1)带形区域(图1-3);(2)同心圆环区域(图1-4) 图1-3 图1-4 2.若当曲线 图1-5非简单曲线 图1-6简单曲线 图1-7非简单闭曲线 图1-8简单闭曲线 图1-9光滑曲线 图1-10 光滑闭曲线 (二)复变函数 1.定义(图1-11) 单值, 多值 图1-11 2.代数式,指数式 例1.8 设有函数试问它把平面上的下列曲线分别变成平面上的何种曲线?(1)以原点为心,2为半径,在第一象限例的圆弧;(2)倾角的直线;(3)双曲线. 解 设,则(1)对应平面的图形为以原点为心,4为半径,在轴上方的半圆周(2)射线(3) ,故,所以在平面上的像为直线. 三、课堂练习 设函数 (1) (2),分别写成什么形式? 四、课堂小结 若当曲线与区域的概念;复变函数的概念 五、布置作业 P43—10、11 邻域为复数列与极限论的基础 此部分内容师生共同讨论完成 对于若当曲线,给出图形举例,省去繁琐而抽象的定义赘述 对比数学分析中 函数的概念,找到异同点 解释复变函数的图象需要四维空间,不能形象描述 提示学生前两题考虑模与辐角, 三题考虑代数关 系,师生共同讨论完成 学生总结本堂课知识,不足的教师补充 板 书 设 计 板书1 1、平面点集基本概念 结论 画图解释 2、若当曲线与区域 画图解释若当曲线 例题 板书2 画图解释区域 2、复变函数 例题 定义 两种形式 教学反思 章 节 1.3复变函数(二) 1.4复球面与无穷远点 授课班级 2015级数学教育 班 授课时间 20 年 月 日 授课类型 理论 学时数 学时 教学目的 1.理解复变函数的性质,会应用极限、连续解决相关问题 2.充分理解无穷远点与复球面的概念 3.培养学生类比、归纳的能力 教 学 重点和难点 重点:复变函数的极限与连续 难点:利用极限、连续的语言解决问题 教学(具)准备 三角板、圆规 教学方法 讲授法、讨论法 教学 主要内容 1.复变函数的极限与连续 2.利用极限、连续的语言证明相关结论 3.复球面与无穷远点 教 学 过 程 设 计 备 注 一、复习旧知、导入新课 提问:数学分析中函数极限和连续的概念 二、讲授新课 (一)复变函数的极限与连续 1.极限 注:指沿四面八方通向的任何路径趋近于. 定理1.1 的充要条件为 ,. 证 由于有 ,则 即, 由,有和于是 即 2.连续 例1.9 证明在原点无极限,从而在原点不连续. 解 . 设,则=.极限不存在,故在原点不连续 例1.10 设,则在的某去心邻域内有界. 析:要找到某一,使.由知有 .在此式中想解出,需要利用绝对值不等式 ,解出 例1.11 设,则在的某邻域内恒不为零. 析:即证,由有有想证利用绝对值不等式得 只需取即可. 此题过程由学生完成. (二)复球面与无穷远点 1.无穷远点的引入:首节课引例3知球面上点在平面上无对应点,引入无穷远点与之对应,得到扩充复平面,与之对应的球面为复球面.扩充复平面的一个几何模型就是复球面. 2. 3.相关结论:复平面以点为唯一边界点,扩充复平面以点为内点,且它是唯一无边界区域. 三、课堂练习 设函数 试证:在原点不连续. 四、课堂小结 复变函数极限和连续的语言,复球面与扩充复平面的概念 五、布置作业 P44-14、15 对比数学分析中的相关定义 书上的证明过程比较简洁,不易理解,将详细证明过程板书演示 连续满足三点,和实函数相同 提问:如果设,可否证明得出相应结论? 两道例题由教师分析解题思路,证明过程由师生共同完成 提问:是否可取其他值?只要取都可证明 学生总结本堂课知识,不足的教师补充 板 书 设 计 板书1 1、复变函数的极限与连续 定理与证明 (2)连续定义 (1)极限定义 例1.9 板书2 例题1.10 例1.11 2.复球面与无穷远点 (1)复球面、扩充复平面定义 (2)邻域、去心邻域 (3)结论 教学反思 章 节 2.1 解析函数的概念与柯西-黎曼方程 授课班级 2015级数学教育 班 授课时间 20 年 月 日 授课类型 理论 学时数 学时 教学目的 1.掌握复变函数的导数与微分的概念 2.了解解析函数的概念,掌握判断解析函数的方法 3.培养学生类比、归纳的能力 教 学 重点和难点 重点:解析函数的判断方法 难点:解析函数必要、充要条件定理的证明 教学(具)准备 三角板 教学方法 讲授法、讨论法 教学 主要内容 一、复变函数的导数与微分 二、解析函数及其简单性质 三、C.-R.方程 教 学 过 程 设 计 备 注 一、导入新课 复变函数研究的主要对象为解析函数,它是一类具有某种特性的可为函数,本节我们来研究这类函数和它的性质. 二、讲授新课 (一)解析函数 1.导数 2.微分 结论:(1)在一点可导可微 (2)可微连续 例2.1 证明在平面处处不可微 证 ,当分别取实数和纯虚数时,极限不同,则极限不存在,从而在平面处处不可微. 例2.2 求的导数 (二)解析函数及其简单性质 1. 解析函数:在区域内可微,则称为内的解析函数 “解析”概念解释: (1)在解析:在的某一邻域内解析; (2)在区域解析:在区域可微; (3)在闭域解析:在包含闭域的区域解析. 经过上述解释,可得以下结论: (1)在解析在可微; (2) 在区域解析在区域可微 2. 奇点:不解析点(无定义、不连续、不可导) (三)柯西-黎曼方程 1. C.-R.方程的引出 假设是复变函数的一个定义在区域内的函数.当二元实函数给定时,此函数也就完全确定.一般说来,如果函数相互独立,即使函数对所有的偏导数都存在,函数通常仍是不可微的.例如,处处连续,并且对的一切偏导数都存在且连续,但却是一个处处不可微的函数. 提出想法:如果函数是可微的,它的实部与虚部应不是独立的,而必须适合一定的条件,下面我们来探讨这种条件。 探讨:若在一点可微,则有 (2.1) 设,则(2.1)变为 (2.2) 先设,则(2.2)式变为 即 (2.3) 再设,则(2.2)式变为 即 (2.4) 比较(2.3)与(2.4)得出 (C.-R.) 上述方程称为柯西—黎曼方程,简称为C.-R.方程. 2. 函数若在一点可微 必要条件:在满足C.-R.方程. 充要条件:①在可微;②在满足C.-R.方程. 充分条件:①在连续;②在满足C.-R.方程. 3. 函数若在区域解析 充要条件:①在区域可微;②在区域满足C.-R.方程. 充分条件:①在区域连续;②在区域满足C.-R.方程. 4. 求导公式 例2.3 讨论函数的解析性 解 ,故.又这四个偏导数在平面上处处连续,则只在可微,但在整个平面上处处不解析. 例2.4 讨论函数的可微性和解析性. 解 故,要满足C.-R.方程,必须,故仅在直线上满足C.-R.方程,且偏导数连续,从而仅在直线上可微,但在平面上处处不解析. 并且 三、课堂练习 试证函数在平面上解析,且. 四、课堂小结 函数在某点可微的必要、充要、充分条件;函数在某区域的充要、充分条件 五、布置作业 P90—3、4、5、8 提问数学分析中导数与微分的概念,类比得出复变函数相关概念 例2.2的求导法则和数学分析中一样,由学生完成 熟练掌握解析的概念 学生分组讨论,完成证明过程,体现师范学生的示范性 教师点睛 掌握函数解析性的一般方法,由学生总结步骤 学生总结本堂课知识,不足的教师补充 板 书 设 计 板书1 1、复变函数的导数与微分 2、解析函数及其简单性质 (1)导数 (1)解析函数 (2)微分 例2.2 例2.1 (2)奇点 板书2 3、柯西-黎曼方程 (2)函数在某点可微的各条件 例2.3 (1) C.-R.方程的引出 (3)函数在某区域可微的各条件 例2.4 教学反思 章 节 2.2 初等解析函数 授课班级 2015级数学教育 班 授课时间 20 年 月 日 授课类型 理论 学时数 学时 教学目的 1.掌握指数函数和三角函数的性质,并掌握其与实变函数的异同 2.会利用解析函数的性质解决一般复数性问题 教 学 重点和难点 重点:指数函数、三角函数的性质. 难点:复函与实函相应知识的不同. 教学(具)准备 三角板 教学方法 讲授法、讨论法 教学 主要内容 一、指数函数 二、三角函数 三、双曲函数 教 学 过 程 设 计 备 注 一、导入新课 上节课我们将数学分析中的知识平行推广到复变函数中,本节课我们来研究初等函数在复变函数中的推广,会得到一些性质,其中有与数学分析不同的新性质,利用这些性质我们可以解决一些复数性问题。 二、讲授新课 (一)指数函数 1.定义 2.性质 (1) ; (2) ; (3) 以为基本周期,以为周期; (4) 无意义; (5) 不满足Rolle定理,满足罗比达法则. (二)三角函数 1.定义 教学设计:由欧拉公式启发学生思考怎样求出和,将以复数代替,便得到正余弦的定义. 2.性质 (1); (2) 是奇函数,是偶函数,并满足三角恒等式; (3) 都以为基本周期; (4) 的零点为,的零点为; (5) 在复数域无界. (三)双曲函数 定义 双曲正余弦 记忆方法:正余弦定义中去掉所有的即可. 例2.5 求的值 解 = = 例2.6 ,若 解 由已知有,即, 于是 所以 则 . 三、课堂练习 利用定义证明 四、课堂小结 指数函数与三角函数的性质,与数分的不同之处 五、布置作业 P91—10 P92-13、14 (1)(2)学生回答;(3)给出基本周期和周期的概念,证明由学生完成,强调与数分中不同;(4)举例说明;(5)回忆数分相关知识, Rolle定理和罗比达法则,由学生验证 (2)验证和差化积公式之一;(3)由学生讨论并验证;(4)求解有难度,教师板演一个,另一个由学生完成;(5)反例无界,强调与数分中不同 双曲函数为选修内容 按照正余弦定义解决此类型问题 学生总结本堂课知识,不足的教师补充 板 书 设 计 板书1 1、指数函数 性质相关证明 (1)定义 (2)性质 2.三角函数 (1)定义 (2)性格 板书2 性质相关证明 3.双曲函数 例2.6 例2.5 教学反思 章 节 2.3 初等多值函数 授课班级 2015级数学教育 班 授课时间 20 年 月 日 授课类型 理论 学时数 学时 教学目的 1.明确对数函数和一般指数函数的概念 2.会求一个复数的对数和复指数 教 学 重点和难点 重点:复对数的求法. 难点:将一般指数函数归为求解复对数. 教学(具)准备 三角板 教学方法 讲授法、讨论法 教学 主要内容 一、对数函数 二、一般指数函数 教 学 过 程 设 计 备 注 一、导入新课 前几节课我们研究了初等解析函数,它们分别是指数函数、三角函数、双曲函数,这三类函数均为单值函数。本节课介绍两种多值函数——对数函数和一般指数函数. 提问:指数函数和三角函数的定义. 二、讲授新课 (一)对数函数 1.定义 指数函数的反函数即为对数函数,称为复数的对数,记为 2.求解公式推导.设 则变为,即,于是有 得出对数公式 主值 问:“负数无对数”在复数域是否成立? 例2.7 例2.8 (二)一般指数函数 1.定义 称为一般指数函数. 2.求解方法 例2.9 (1) (2) 三、课堂练习 1. 求 2. 解方程(1) (2) (3) (4) 3. 试求之值. 四、课堂小结 1.对数函数的求解方法 2.一般指数函数的求解方法. 五、布置作业 P93—20、24 找学生回答定义,巩固上节课的内容 提示注意区别 在设时,让学生思考设代数式还是指数式,学生讨论完成 负数也有对数,强调与实变函数的不同之处 例2.8由学生完成,并复习主辐角的求法 对比高中数学中的对数恒等式,提示注意区别 由学生板演,教师点评 学生总结本堂课知识,不足的教师补充 板 书 设 计 板书1 1、对数函数 练习 (1)定义 (2)求解公式推导 例题 板书2 2.一般指数函数 例题 练习 (1)定义 (2)求解方法 教学反思 章 节 3.1 复积分的概念及其简单性质 授课班级 2015级数学教育 班 授课时间 20 年 月 日 授课类型 理论 学时数 学时 教学目的 1.充分理解复积分的概念 2.会求简单的复积分 3.培养学生利用已知探索解题方法的自主学习精神 教 学 重点和难点 重点:复积分的计算. 难点:参数思想. 教学(具)准备 三角板 教学方法 讲授法、讨论法 教学 主要内容 一、复积分的定义 二、复积分的计算 三、复积分的性质 四、积分估值 教 学 过 程 设 计 备 注 一、导入新课 复积分是研究解析函数的一个重要工具,积分的概念和数学分析中积分的概念相似。提问:在数学分析中积分是如何定义的?分几个步骤求解? 二、讲授新课 (一)复积分的定义 1.准备知识 (1)周线:逐段光滑的简单闭曲线. (2)方向:“反时针”为正,“顺时针”为负. 2.定义 设有向曲线以为起点,为终点,沿有定义.顺着从的方向在上取分点:把曲线分成若干个小弧段.在从的每一段弧上任取一点,作和数.当分点无限增多,而这些弧段长度的最大值趋于零时,如果和数的极限存在且等于,则称沿可积,而称为沿的积分,并记为.为积分路径. 3.注意 (1)若存在,一般不能写成,因为积分和路径有关. (2)可积的必要条件是有界. (二)复积分的计算步骤 1.写出积分路径的参数方程. 2.代入 3.计算此实积分. 例3.1 计算积分.(1)连接由0到的直线段 (2)连接0到1以及1到的直线段所组成的折线. 解 设点1为,点为 (1), (2) (三)复积分的基本性质 1. 2. 3. ,由衔接而成 4. 5. (四)积分估值 定理3.1 连续,存在使,为之长,则. 三、课堂练习 证明 四、课堂小结 复积分的定义,计算方法,基本性质,积分估值 五、布置作业 P141—1,P142—2(1)(2) 定积分的求法:分割,近似求和,取极限 周线的概念为第二节做准备 由学生回忆数学分析中相应概念,对应着模拟出复积分的概念,教师给予及时评价 让学生考虑如果积分路径是顺时针,结果会怎样? 例题说明,即使起点终点一样,只要积分路径不同,结果就可能不同 将数学分析中的性质平移过来,让学生找出它们的异同 学生总结本堂课知识,不足的教师补充 板 书 设 计 板书1 1、复积分定义 (3)注意 例题 (1)准备知识 (2)定义 2.复积分的计算 步骤 板书2 3.复积分的性质 例题 4.积分估值 教学反思 章 节 3.2 柯西积分定理 授课班级 2015级数学教育 班 授课时间 20 年 月 日 授课类型 理论 学时数 学时 教学目的 1.掌握柯西积分定理及其3个推广 2.培养学生发现和延拓知识的能力 教 学 重点和难点 重点:柯西积分定理. 难点:定理的证明. 教学(具)准备 三角板 教学方法 讲授法、讨论法 教学 主要内容 一、柯西积分定理 二、不定积分 三、柯西积分定理的推广 教 学 过 程 设 计 备 注 一、导入新课 上节课我们讲到若积分路径不同,积分值也可能不同,本节课我们来研究积分值与积分路径无关的情况. 二、讲授新课 (一)柯西积分定理 1.准备知识 (1)单连通区域:在内任意画简单闭曲线,其内部都含于; (2)周线:逐段光滑的简单闭曲线. 2.定理3.2(柯西积分定理) 设在平面的单连通区域内解析,为内任一周线,则. 3.定理3.3(柯西积分定理推广1) 设在平面的单连通区域内解析,为内任一闭曲线,则. 证 如图3-1,可看出曲线总可以看作由有限条周线衔接而成,于是有 由定理3.2知柯西积分定理的结论依然成立. 图3-1 推论3.4 在平面的单连通区域内解析,则在内积分与路径无关,即之值不依赖于内连接的曲线. 图3-2 证 是连接任意两曲线(如图3-2),则衔接成内一闭曲线.于是有,移项即得证 (二)不定积分 1.变上限积分 (定点,动点) 2.的关系. 定理3.5 在单连通区域内解析,则在内解析,且. 分析证明,即证,即证下式成立. 证 以为心作一个含于内的小圆,在小圆内取动点,于是 (3.1) 又因为 (3.2) (3.1)减(3.2)得 . 根据在内的连续性,对于任给的,只要开始取的那个小圆足够小,则小圆内一切点均符合条件,于是有.即,即. 3.不定积分 (1)定义 如果函数连续,则称符合条件的函数为的一个不定积分或原函数. (2)牛顿-莱布尼茨公式 (三)柯西积分定理的推广 1.柯西积分定理推广2 定理3.6(柯西积分定理等价定理) 设是一条周线,为之内部,函数在闭域上解析,则. 证 (i)由定理3.2推证定理3.6.由定理3.6的假设,函数必在平面上一含的单连通区域内解析,于是由定理3.2就有 (ii)由定理3.6推证定理3.2.由定理3.2假设:“函数在单连通区域内解析,为内任一周线”,设为之内部,则必在闭域上解析.于是由定理3.6有. 定理3.7(柯西积分定理推广2) 设使一条周线,为之内部,则在内解析,在上连续,则. 2.柯西积分定理推广3 (1)定义 考虑条周线,其中中每一条都在其余各条的外部,而它们又全都在的内部.在的内部同时又在外部的点集构成一个有界的连通区域,以为它的边界.在这种情况下,称区域的边界是一条复周线.(图3-3为的情形) 图3-3 (2)定理3.8(柯西积分定理推广3) 设是由复周线所围成的有界连通区域,函数在内解析,在上连续,则有 , 或写成 (3.3) 或写成 (3.4) (式(3.4)意义为沿外边界积分等于沿内边界积分之和) 证 取条互不相交且全含在内的光滑弧段作为割线.用它们顺次地与连接.设想将沿割线割破,于是就被分成两个单连通区域(图3.3为的情形),其边界各是一条周线,分别记为.由定理3.7,有.二式相加得.从而有(3.3)和(3.4)成立. 例
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