一、 知識結構
二、 學習要求
⒈了解雙邊冪級數的有關概念;
⒉理解孤立奇點的概念,掌握判別孤立奇點類別的方法;
⒊了解羅朗定理,熟練掌握將函式在孤立奇點(無窮遠點除外)展成羅朗級數的方法;
⒋了解解析函式在其孤立奇點鄰域內的性質。
三、 內容提要
1.雙邊冪級數
定義稱級數
5.1)
為雙邊冪級數,其中與為復常數,稱為雙邊冪級數(5.1)的係數.
定義若級數(5.1)在圓環內收斂,則稱此圓環為級數(5.1)的收斂圓環.
類似冪級數,雙邊冪級數有如下定理:
定理5.1 若級數(5.1)的收斂圓環為,則級數(5.1)在內絕對收斂,且在內每個較小的同心閉圓環
上一致收斂,其和函式在內為解析函式.
定理5.2 若函式在圓環內解析,則在內可展成雙邊冪級數為
5.4)
其中5.5)
這裡的為圓周,並且係數被及圓環唯一確定.
2.孤立奇點的分類
定義5.2 設點為函式的奇點,若在點的某個去心鄰域內解析,則稱點為函式的孤立奇點.
定義5.3 設點為函式的孤立奇點:
⑴若在點的羅朗級數的主要部分為零,則稱點為的可去奇點;
⑵若在點的羅朗級數的主要部分有有限多項,設為
則稱點為的級(階)極點;
⑶若在點的羅朗級數的主要部分有無限多項,則稱點為的本性奇點.
依定義,點為的可去奇點,點為的二級極點,點為的本性奇點.
3.函式在孤立奇點的去心鄰域內的性質
⑴函式在可去奇點的去心鄰域內的性質
定理5.3 若點為的孤立奇點,則下列三個條件是等價的:
①點為的可去奇點;
②;③函式在點的某個去心鄰域內有界.
⑵函式在極點的去心鄰域內的性質
定理5.4 若點為的孤立奇點,則下列三個條件是等價的.
①點為的級極點;
②在點的某個去心鄰域內可表示為
其中的在點的鄰域內解析,且;
③點為的級零點(可去奇點視作解析點時).
定理6.5 點為函式的極點的充分必要條件是
⑶函式在本性奇點的去心鄰域內的性質
定理5.5 點為函式的本性奇點的充分必要條件是不存在,即當時,既不趨於有限值,也不趨於.
定理5.7 若點為的本性奇點,且在點的充分小的鄰域內不為零,則點必為的本性奇點.
四、 典型例題
例1 試將在圓環內展成羅朗級數.
解首先,知道在圓環內解析,所以,在該圓環內可展成羅朗級數,且展式是唯一的.
其次,利用展式
將展成羅朗級數.由得及故
例2 試將在點的去心鄰域內展成羅朗級數.
解首先,確定使在其中解析的點的最大去心鄰域為.
其次,將展成羅朗級數,有
例3 設,試求在復平面上的奇點,並判定其類別.
解首先,求的奇點.的奇點出自方程
的解.解方程得
若設,則易知為的孤立奇點.另外,因
所以,由零點的定義知為的一級零點.從而知均為的一級極點.
例4 函式在平面上有兩個奇點:與. 平面可以被分成如下三個互不相交的的解析區域:(1)圓;(2)圓環;(3)圓環,試分別在此三個區域內求的展開式.
解首先將分解成部分分式
(1) 在圓域內,因為,故,於是有
為在圓域內的泰勒展開式.
(2) 在圓環域內,有,,故
(3)在圓環域內,這時,,故
另外,對函式還可以求它在奇點2的去心鄰域的羅朗展開式
這是同乙個函式在不同的圓環域中的羅朗展開式. 顯然在不同的展開區域有不同的展開式,這與羅朗展開式的唯一性並不矛盾.
復變函式與積分變換學習指導第五章
第1節解析函式的孤立奇點 一.解析函式的奇點 1.概念 1 為是奇點 在不解析,但在的任何乙個鄰域內總有的解析點。2 為的孤立奇點 在的某個去心鄰域內解析,且為的奇點。如 都以為孤立奇點。3 為的多值性奇點 即支點,在的某個去心鄰域內是多值的。2.關係 二.解析函式的孤立奇點 1.若為的孤立奇點,則...
復變函式學習指導
一 知識結構 1.復變函式在一點可導的定義 2.解析函式 3.初等函式 二 學習要求 理解解析函式的定義,性質及其充分必要條件 了解函式在一點解析與函式在一點可導的區別 熟練掌握利用柯西 黎曼條件判別解析函式的方法 熟練掌握 已知解析函式的實部 或虛部 求該解析函式 的方法。5.理解與的定義及其主要...
第五章函式
1 print star printf n main 6 輸入整數n和k,輸出n中從右端開始的第k個數字的值 k從1開始 將求n中右端第k個數字定義成函式digit n,k 如果k超過了n的位數,則函式返回 1 否則返回n中第k個數字。例如 設輸入為264539,3,則輸出digit 264539,...