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Funções Elementares Complexas: Exponencial, Logaritmo e Trigonométricas

Extensão ao plano complexo das funções elementares: exponencial, logaritmo (multivalorado), potências complexas, seno, cosseno e suas relações com a fórmula de Euler.

Usado em: engenharia

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Notação rigorosa, derivação completa, hipóteses

Funções Elementares: Construção Rigorosa

Exponencial como Homomorfismo

Proposição. A função exp⁡:(C,+)→(C∗,⋅)\exp: (\mathbb{C},+) \to (\mathbb{C}^*,\cdot) é homomorfismo de grupos surjetivo com núcleo 2πiZ2\pi i\mathbb{Z}. Portanto C∗≅C/2πiZ\mathbb{C}^* \cong \mathbb{C}/2\pi i\mathbb{Z} como grupos.

Logaritmo e Superfícies de Riemann

Definição rigorosa. A superfície de Riemann de log⁡\log é o espaço de Riemann R={(z,θ):z∈C∗,θ∈R,eiθ=z/∣z∣}\mathcal{R} = \{(z,\theta) : z \in \mathbb{C}^*, \theta \in \mathbb{R}, e^{i\theta} = z/|z|\}, com a projeção π:R→C∗\pi: \mathcal{R} \to \mathbb{C}^*, π(z,θ)=z\pi(z,\theta) = z. O logaritmo log⁡:R→C\log: \mathcal{R} \to \mathbb{C} é então uma função unívoca e holomorfa.

Ponto de ramificação: z=0z=0 e z=∞z=\infty são pontos de ramificação de índice infinito.

Monodromia

Ao fazer um laço fechado γ\gamma em torno da origem, o analítico continua de Log\text{Log} ao longo de γ\gamma retorna ao ponto inicial com valor acrescido de 2πi2\pi i. O grupo de monodromia de log⁡z\log z em z=0z=0 é Z\mathbb{Z} (gerado pela translação por 2πi2\pi i).

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Atualizado em 2026-05-28 · Autor(es): Clube da Matemática

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