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sinz的绝对值是无界的吗

2025-09-17 08:21:08

问题描述:

sinz的绝对值是无界的吗,蹲一个有缘人,求别让我等空!

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2025-09-17 08:21:08

sinz的绝对值是无界的吗】在复变函数中,函数 $ \sin z $ 的性质与实数域中的 $ \sin x $ 有显著不同。对于实数 $ x $,$ \sin x $ 的取值范围始终在区间 $ [-1, 1] $ 内,因此其绝对值是有界的。然而,在复数域中,情况则完全不同。

在复数域中,函数 $ \sin z $ 是一个整函数(即在整个复平面上解析),并且它并不是有界的。事实上,$ \sin z $ 在复平面上是无界的。这意味着,随着复数 $ z $ 的变化,$ \sin z $ 可以无限增大。

这一现象可以通过 $ \sin z $ 的定义来理解:

$$

\sin z = \frac{e^{iz} - e^{-iz}}{2i}

$$

当 $ z $ 的虚部增加时,指数项 $ e^{iz} $ 和 $ e^{-iz} $ 的模会迅速增长,导致 $ \sin z $ 的绝对值也变得非常大。因此,$ \sin z $ 并没有上限。

表格对比:

项目 实数域 $ \sin x $ 复数域 $ \sin z $
定义域 实数 $ x \in \mathbb{R} $ 复数 $ z \in \mathbb{C} $
值域 $ [-1, 1] $ 无界(可趋向于无穷大)
是否有界 有界 无界
典型行为 周期性、震荡 非周期、随虚部增大而发散
例子 $ \sin(0) = 0 $, $ \sin(\pi/2) = 1 $ $ \sin(i) = i \cdot \sinh(1) \approx 1.175i $, 模为 1.175;$ \sin(100i) $ 模远大于 1

结论:

sinz的绝对值是无界的。在复数域中,$ \sin z $ 不像在实数域中那样被限制在有限范围内,而是可以无限增大。这是复变函数中一个重要的特性,体现了复分析与实分析之间的差异。

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