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Uma função real $h: A \rightarrow \mathbb{R}$ definida em um aberto $A \subset \mathbb{C}$ é dita ser harmônica quando é de classe $C^{2}(A)$ e satisfaz a equação de Laplace, isto é: (b) Seja uma função $f: A \rightarrow \mathbb{R}$ analítica e de classe $C^{2}(A)$ dada como $f=u+i v$, mostre que ambas as funções reais $u$ e $v$ são harmônicas.
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Exercícios Para o Conhecimento

há 12 meses

Respostas

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há 12 meses

Para responder a essa questão, precisamos entender o que significa uma função ser harmônica e a relação entre funções analíticas e suas partes reais e imaginárias. Uma função \( f: A \rightarrow \mathbb{R} \) é harmônica se ela é de classe \( C^2(A) \) e satisfaz a equação de Laplace, que é dada por: \[ \Delta h = 0 \] onde \( \Delta \) é o operador laplaciano. Se temos uma função analítica \( f = u + iv \), onde \( u \) e \( v \) são as partes real e imaginária, respectivamente, podemos usar as equações de Cauchy-Riemann, que afirmam que: \[ \frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y} \quad \text{e} \quad \frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x} \] Essas condições garantem que \( u \) e \( v \) são funções que satisfazem a equação de Laplace, ou seja, ambas são harmônicas. Portanto, a afirmação de que se \( f \) é analítica e de classe \( C^2(A) \), então as funções reais \( u \) e \( v \) são harmônicas, está correta. Assim, a resposta correta é que ambas as funções reais \( u \) e \( v \) são harmônicas.

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