数理课后精选作业题第5-6章
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第五章
1.下列函数有些什么奇点?如果是极点,指出它的级: 1)
2
2
)
1(1+z z 2)
3
sin z
z 7)
)
1(12
-z
e z
解:1)
2
2
2
2
11
(1)
()()
z z z z i z i =
++-,由极点的第一种判断方法可得,
0z =为一阶极点,z i =±为二阶极点。
2)和7)见ppt 上的例题。
8.求下列各函数)(z f 在有限奇点处的留数:
1)z
z z 212
-+ 2)
4
21z
e z
- 3)
3
2
4)1(1++z z
4)
z z cos
5)z
-11cos 6)z
z 1sin
2
7)z
z sin 1
8)chz
shz
解:(1)2
11
()2(2)z z f z z z
z z
++=
=
--
由极点的第一种判断方法可得,0,2z z ==都是f(z)的一阶极点, 0
2
11(0)lim (0).
(2)2
13(2)lim (2).
(2)
2
z z z Resf z z z z Resf z z z →→+=-=--+=-=-
(2) 解:把函数()f z 在0z <<∞内洛朗展开,
2
3
2
3
24
44
3
2
(2)(2)41[12]
2212242!
3!
3
3z
z z z z z z e z
z
z z
z
z
-+++
+---
+-=
=
=-
-
-
+
从上式的洛朗展开可得,0z =为函数的三阶极点,所以有
14(0)3
resf b -==-
(3)
44
2
3
3
3
11()(1)
()()
z
z
f z z z i z i ++=
=
++-
由极点的第一种判断方法可得,z i =±为f(z)的三阶极点。
24
3
2
3
324
3
2
3
3
113
()lim
[().
]2!
()()
8113()lim
[().
]2!
()()
8z i
z i
d
z
Resf i z i i
dz
z i z i d
z
Resf i z i i
dz z i z i →→-+=
-=-+-+-=
+=+- (4)
()cos z
f z z
=
解:cos 0,0,1,2,2
k z z k k π
π==+
=±± 令可得
k z 为cosz 的一阶零点,从而为f(z)的一阶极点。
1
/()(1)
(),0,1,2,(cos )
2
k
k k z z z resf z k k z ππ+==
=-+
=±±
或者用洛朗展开 2
4
3
1
1cos [1]
[
]2!
4!2!4!
z z z
z
z z
z
z ==-
+
--+-
(5)解:可知,1z =是函数的本性奇点,在01z <-<∞内用洛朗展开来求留数,
2
4
111()cos 11
2!(1)
4!(1)
f z z z z ==-+
+---
可知,1(1)0resf b -== (6)解: 2
1()sin
f z z z
=,0z =是函数的奇点,可知函数在0z <<∞有洛朗展开式
2
2
3
5
3
111111sin
(
)3!5!3!5!z z z z
z z
z
z
z
=-
+
+=-
+
-
所以,11
1(0)3!
6
resf b -==-=-
(7)解:
z
z sin 1
因为(0,1,2,)k z k k π==±± 是sin z z 的零点,从而是z
z sin 1的极点。
(i )因为'(sin )
0(1,2,)k
z z z z k =≠=±± ,所以(1,2,)k z k k π==±± 是
z
z sin 1的
一阶极点,故'111()(1)
(sin )
cos k
z k resf k z z k k k π
πππ
π
==
=
=-
(ii )由3
5
sin 3!
5!
z
z
z z =-
+
- ,
可知,00z =是1
sin z
的一阶极点,从而是
z
z sin 1的