9-10次作业答案
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华东理工大学
复变函数与积分变换作业(第5册)
班级____________学号_____________姓名_____________任课教师_____________
第九次作业
教学内容:5.1孤立奇点 5.2.1 留数的定义 5.2.2极点处留数的计算 1.填空题: (1)函数)1(1)(i e z f z
+-=
的全部孤立奇点是
,.......1,0),24
(
2ln 2
1±=++k k i ππ
(2)0=z 是
z
z -sin 1的____三____级极点.
(3)2-=z 是
3
2
3)
4(8--z z 的____三_级极点.
(4)若()f z 在0z 点解析,0z 是()g z 的本性极点,0z 是()()f z g z ⋅的_本性_奇点,
是
()()
f z
g z 的___本性__奇点.
(5)=]0,1cos [Res z
z 2
1
2.指出下列函数的奇点及其类型(不考虑∞点),若是极点,指出它的级. (1)
21n
n
z
z
+;
解:由,1,01-==+n
n
z z 得)
1,,1,0()12(-==+n k e
z i
n
k k π
为原式一级极点。
(2)
z
z )
1(ln +
解1:10,1
)
1()1ln(0
1
<<+-=
+∑∞
=+z n z
z n n n
,
∑∞
=+-=
+0
1
)
1()
1ln(n n
n
n z
z
z 无负幂项,故0
=z
为其可去奇点。 解2:1)
1(1lim
)
1ln(lim
=+=+→→z z
z z z ,故0=z 为可去奇点。
(3)1z
z
e
-
解:由于1z
z e -∑∞
=---+---=
==0
11
1
111)
1()
1(1
n n
n z z
z z e
e e e ,所以1=z 为本性奇点。
(4)
3
sin z z
;
解:0=z 为z sin 的一级零点,而0=z 为3z 的三级零点,故0=z 为
3
sin z
z 的二级极点。
01sin lim
sin lim 0
3
2
≠==→→z
z z
z z
z z ,故0=z 为
3
sin z
z 的二级极点。
(5)
2
1(1)
z
z e -;
解:因),!
32
1()!
1(12
++
+
=+=-∑
∞
=z
z z n z
z e n n
z
故0=z 为
2
1(1)
z
z e -的三级极点,而
,2,1,2±±==k i k z π均为一级极点。
(6)
2
sin z
e z z
解:由于
2
sin z
e z z
z
z
e z
z z e z
z
...)
!
31(....)
!
3(2
2
3
+-
=
+-=
所以1sin lim 2
=⋅
→z
z e z z
z ,因此 0z =是一级极点
3 证明:如果0z 是()f z 的(1)m m >级零点,那么0z 是()f z '的1m -级零点. 证明:0z 是()f z 的()1m m >级零点,可设()()()0m
f z z z z ϕ=-,
其中()z ϕ在0z 点解析,且()00z ϕ'≠,
()()
()()()1
00m m
f z m z z z z z z ϕϕ-''=-+-
令()()()()0z m z z z z φϕϕ'=+-, 则()()
()1
0m f z z z z φ-'=-,
因为()z ϕ在0z 点解析,所以()z φ也在0z 点解析,且()00z ϕ≠,所以
()()000z m z φϕ=≠,即0z 是()f z '的1m -级零点。
4 求下列函数在各有限奇点的留数. (1)
241z
e z
-;
解:
223
4
4114822!3!z
e z z
z z
z ⎛⎫-=---- ⎪⎝⎭
()1
4R e ,03
s f
z c -==-
⎡⎤⎣⎦;
(2)
cos z
z i
-;
解:i z =为一级极点
==--=-→i i
z z i z i i
z z i
z cos cos )
(lim ],cos [
Res 1cosh
(3)
2
3
1(1)
z +;
解:i z ±=为三级极点
=
+-=+→])
1(1)
[(lim
],)
1(1[
Re 3
2
3
2
23
2
z i z dz
d i z s i
z 316
i -
=
++=-+-→])
1(1)
[(lim
],)
1(1[Re 3
2
3
2
232
z i z dz
d i z s i
z 316
i
(4)2
1sin
z z
;
解:()(
)2
2
21
011sin
21!n
n n z z z
n z ∞
+=-=
+∑,