Проведем окружности Г' и Г" чтобы С оказалась между
ними. Опишем из z как из центра
окружность целиком лежащую между Г' и Г".
Так как лежит на Г" то (z-a)<(
-a) и
- Разложение функции в ряд
Лорана.
Г – любая окружность с центром в а лежащая внутри кольца.
1)
2)
Таким способом находят разложение в ряде Лорана любой рациональной дроби.
Дробь рассматривают как
сумму бесконечно убывающей геометрической прогрессии, а дробь
как сумму ряда полученного путем k-1 кратного диффиринцирования геометрической прогрессии.
Изолированные особые точки.
Особая точка функции f(z) называется изолированной, если в её окрестности нет других особых точек функции.
Разложение функции в ряд Лорана, сходящийся во всех точках круга с центром в точке а кроме самой точки а называется разложением функции в ряд Лорана в окрестности, данной изолированной особой точки:
(1) - правая часть ряда
Лорана
(2) - главная часть ряда
Лорана
1)Пусть в окрестности изолированной особой точки z=a ограничена.
В качестве контура Г формула для возьмём
окружность с радиусом R и
центром
Получим, что главная часть ряда Лорана отсутствует, ряд состоит только из своей правильной части, поэтому он сходится не только в окрестности точки а, но и в самой точке а.
Если , то точка а
перестанет быть изолированной особой точкой f(z), а станет её правильной точкой. а называется устранимой
особой точкой.
Пусть f(z) не ограничена в окрестности изолированной особой точки а, если
, то а называется полюсом
функции f(z).
Если же при функция f(z) не имеет предела ни конечного ни
бесконечного, то а называется существенно особой точкой.
Пусть z=a полюс f(z)
в некоторой окрестности а.
Рассмотрим - функция
аналитическая.
, т.е. является нулём функции F(z).
Точка z=a называется полюсом порядка n функции f(z)
если она является 0 порядка n функции
. При n=1 полюс
называется простым.
- аналитическая.
, где
и
- аналитическая в окрестности точки а.
- полюс 3 порядка.
,
-простые
Если полюс порядка n функции f(z), то главная часть разложения этой функции в ряд Лорана в
окрестности точки а есть не
, а конечная сумма
причем порядок полюса равен наивысшему показателю (z-a) в знаменателях.
Главная часть разложения функции в ряд Лорана в окрестности существенной особой точки содержит бесконечное число отличных от нуля членов.
Бесконечно удаленная особая точка.
Добавим в плоскости комплексного переменного 1 несобственный элемент называющийся бесконечно удаленной точкой.
Окрестность бесконечно удаленной точки называется внешность круга с центром в нуле.
Заменой z на
изучение функции f(z) сводится к изучению функции
,
поэтому
- называется правильной частью
- называется главной частью
рада Лорана.
Если в некоторой окрестности бесконечно удаленной точки f(z) ограничена, то
, а разложение
, тогда бесконечно удалённую точку можно
считать правильной точкой предположив:
.
Если , то будем называть
бесконечность нулевого порядка n, если z=0 является нулевым порядком n
Если , то тогда бесконечный
полюс функции и его порядок такой же как у точки t=0 функции
.
Разложим ряд Лорана:
Если не существует, то
бесконечно удаленная точка называется существенно особой точкой и главная часть
ряда Лорана содержит бесконечное число отличных от нуля членов.
Вычеты.
Пусть точка а является правильной или изолированной особой
точкой функции f(z) и контур С
таков что на всем контуре и внутри него f(z) аналитична, кроме самой точки а. Величина называется вычетом функции f(z) относительно точки а. Вычет
обозначается:
.
Если точка а правильная, то по теореме Каши получаем, что .
Первый коэффициент главной части ряда Лорана () в окрестности точки а функции f(z) считается по формуле:
.
Теорема: Основная теорема о вычетах: пусть замкнутый контур, на котором функция f(z) аналитична. Пусть f(z) также аналитична внутри
за исключением n изолированных особых точек, тогда
равняется
сумме вычетов функции f(z) относительно
всех особых точек функции находящихся внутри контура
:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.