Сумма степенного ряда является аналитической функцией в круге сходимости. — КиберПедия 

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Сумма степенного ряда является аналитической функцией в круге сходимости.

2017-11-16 319
Сумма степенного ряда является аналитической функцией в круге сходимости. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Рассмотрим функцию f(z). Составим ряд

Ряд (**) – ряд Тейлора для функции f(z).

Известны следующие разложения в ряд Тейлора.

Можно показать, что радиус сходимости равен R = ∞.

Ряд Лорана.

В комплексном анализе имеют дело не только со степенными рядами, но и с двусторонними рядами

Ряд сходится при |t| < R2

| z – a| > R2, R2 = 1/R2′. Следовательно, ряд Лорана сходится в кольце

 
 


R2 < |z – a| < R1

R1 Теорема.


z = aСумма ряда Лорана является аналитической

(С) функцией в кольце сходимости R2 < |z – a| < R1.

R2

 

Найдем коэффициенты ряда Лорана. Рассмотрим

 

 

(все слагаемые в правой части обратились в нуль, кроме одного, когда k + 1 – n = 1, т.е. n = k).

Отсюда

 

Особые точки.

Особыми точками функции f(z) называются точки, в которых нарушается аналитичность функции.

Особая точка z = a называется изолированной, если существует такая окрестность этой точки, в которой она является единственной особой точкой.

Например, f(z) = 1 /(z-1) , z = 1 – изолированная особая точка.

Если точка z = a является изолированной особой точкой, то существует достаточно малое кольцо R2 < |z – a| < R1, в котором функция f(z) аналитическая и разлагается в ряд Лорана.

(*)

При этом могут представиться три случая.

1. Разложение (*) не содержит главной части.

Особая точка z = a называется устранимой особой точкой.

П р и м е р. Показать, что z = 0 – устранимая особая точка функции

В полученном разложении отсутствует главная часть, поэтому точка z = 0 – устранимая особая точка. Если принять, что f(0) = 1, то функция станет аналитической.

2. Разложение содержит конечное число слагаемых в главной части.

Если то точка z = a называется полюсом m-го порядка. Если m = 1, то полюс называется простым.

П р и м е р.

. Точки z = 1 и z = i являются особыми точками.

z = 1 – простой полюс, т.к.

 

z = i – полюс второго порядка. т.к.

  1. Разложение в ряд Лорана содержит в главной части бесконечное множество членов. Точка z = a называется существенно особой точкой. В существенно особой точке функция f(z) – неопределенна.

Вычеты функции.

Вычетом функции f(z) в конечной изолированной особой точке z = a называется коэффициент а-1при 1/(za) в разложении f(z) в ряд Лорана в окрестности точки
z = a.

Используя формулу коэффициентов ряда Лорана, получим

Здесь (С) – окружность |z – a| = r, принадлежащая кольцу сходимости.

Отсюда, если z = a – правильна я или устранимая особая точка, то Res f(a) = 0, т.к. в разложении f(z) отсутствует главная часть.

Вычет функции в конечном полюсе.

Пусть z = a – полюс m -го порядка.

П р и м е р. Найти вычеты функции f(z) во всех конечных особых точках.

Особые точки z = 0 и z =

Теорема Коши о вычетах.

Вычеты имеют важное применение при вычислении интегралов по замкнутому контуру.

Пусть функция f(z) аналитична всюду на

замкнутом контуре (L) и всюду внутри контура

a1 z = a1 (L) за исключением конечного числа точек

a1, a2,…,an, расположенных внутри контура (L).

Тогда

 

z = a2

z = an

Доказательство.

Вокруг каждой из точек ak окружность (Сk) так, чтобы эти окружности не пересекали друг друга и не выходили за (L). Тогда по теореме Коши интеграл по внешнему контуру (L) будет равен сумме интегралов по внутренним контурам (Ck).

П р и м е р 1.

y

(L) – окружность |z – 2| = 3. Внутрь контура попали две

x

-2 особые точки z = 0 и z = 2.

 

z = 2

z = 0


П р и м е р 2 .(см. предыдущую стр.).

 

 

z = i

 
 

 


(С) |z - 2| = 3

 

 
 

 


z =0

 

 

z =-i


Поделиться с друзьями:

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.016 с.