路积分fzdz利用留数定理计算积分。c
第四章解析函数的级数
一、幂级数及收敛半径:
a
zb
0
1、一个收敛半径为R(≠0)的幂级数,在收敛圆内的和函数fz是解析函数,在这个收敛圆内,这
个展开式可以逐项积分和逐项求导,即有:
fz
a
zb
1
zbR
zf
0
zdz
0
z
la
zb
dz
a
z
1
0
1
2、收敛半径的计算方法
1)
比值法:
R
lim
a
a
1
zbR
2)根值法:R
1lim
a
二、泰勒(Taylor)级数
1、如函数fz在圆域zbR内解析,那么在此圆域内fz可以展开成Taylor级数
fz
a
z
0
b
0
f
bzb
1)展开式是唯一的。故将函数在解析点的邻域中展开幂级数一定是Taylor级数。
2收敛半径是展开点到fz的所有奇点的最短距离。
3)展开式的系数可以微分计算:
a
f
b
4)解析函数可以用Taylor级数表示。
3
f2、记住一些重要的泰勒级数:
1)
1
z
1z
0
2)ezz
0
3)si
z
1
z2
1
02
1
4)cosz1
z2
02
三、罗兰(Laure
t)级数
如果函数fz在圆环城R1zbR2内解析,则fzc
zb
x
c
12i
fzlzb
1dz
(
0、±1、±2……)1、展开式是唯一的,即只要把函数在圆环城内展开为幂级数即为Laure
t级数。2、展开式的系数是不可以利用积分计算。利用已知的幂级数,通过代数运算把函数展开成Laure
t级
数。3、注意展开的区域,在展开点的所有解析区域展开。
四、孤立奇点
1、定义:若b是fz的孤立奇点,则fz在0zb内解析。在此点fz可展开为罗兰级数,
1
fzc
zb
c
zb
c
zb
0
2、分类:
可去奇点无负幂项Resfzb0孤立奇点极点有限负幂项
本性奇点无穷多负幂项Resfzbc1
3、极点留数计算
把函数在奇点的去心邻域中展开为罗兰级数,求解C1
a如果b是fz的一阶极点,则Resfzblimzbfzzb
b如果b是fz的m阶极点,则
Re
s
f
zb
m
1
1
lim
zb
dm1dzm1
z
bm
f
z
c
如b是
fz
PzQz
的一阶极点,且
Pb≠0,那么
Re
s
QPzzb
PbQb
4
fd
Re
s
f
z
Re
s
f
1z
1z2
0
e若z是fz的可去奇点,并且limfz0,z
Re
s
f
z
C1
lim
z
zf
z
关系:全平面留数之和为零。
ResfzbkResfz0
k1
本章重点:函数展开成Taylor级数,并能写出收敛半径。函数在解析圆环城内展开成Laure
t级数。
孤立奇点(包含z点)的判定及其留数的计算。
第五章留数定理的应用
一、2Rsi
cosd0
条件:(1)Rsi
,cos为cos与si
的有理函数(r