最新3泰勒级数罗朗级数汇总
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3泰勒级数罗朗级数
幂级数的基本性质小结
1.对于幂级数«Skip Record If...»,必然存在一个以展开中心«Skip Record If...»为圆心的圆,在圆内级数收敛,而在圆外级数发散。这个圆称为该幂级数的收敛圆,圆的半径R称为收敛半径。(在收敛圆周«Skip Record If...»上各点幂级数是否收敛,则需要具体情况具体分析。)
收敛半径(比值判别法和根值判别法):«Skip Record If...»,
2. 幂级数在其收敛圆内一致收敛:幂级数«Skip Record If...»在以b为圆心、任何一个略小于收敛圆的闭圆«Skip Record If...»( «Skip Record If...»略小于收敛圆的半径«Skip Record If...»)内一致收敛。
3. 幂级数的和函数在其收敛圆内是一解析函数:幂级数«Skip Record If...»的和函数«Skip Record If...»在其收敛圆内解析。因此幂级数在其收敛圆内可以逐项求导至任意阶,同时不改变收敛半径。幂级数的系数«Skip Record If...»与其和函数«Skip Record If...»的n阶导数之间有如下关系:«Skip Record If...»
§3. 复变函数的泰勒展开
【刘连寿、王正清编著《数学物理方法》P50-55】
(一) 泰勒定理:设函数«Skip Record If...»在以«Skip Record If...»为圆心、«Skip Record If...»为半径的圆内解析,则对于圆内任一点z,函数f(z)能展开成以«Skip Record If...»为中心的幂级数:
«Skip Record If...», «Skip Record If...» «Skip Record If...»,且展开式为唯一的。
证明:设«Skip Record If...»为圆«Skip Record If...»内的任意一点,作一个圆周(如图)«Skip Record If...»:«Skip Record If...»,使«Skip Record If...»点含于«Skip Record If...»内, 并且«Skip Record If...»在圆周«Skip Record If...»上解析。
由柯西积分公式得:
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
【注意: «Skip Record If...»】
«Skip Record If...»
而«Skip Record If...»(推广的柯西积分公式)
«Skip Record If...» «Skip Record If...»,其中 «Skip Record If...» «Skip Record If...»。
唯一性:设另有 «Skip Record If...», «Skip Record If...»
两边对«Skip Record If...»求«Skip Record If...»阶导数:«Skip Record If...»«Skip Record If...»。
(二) 将解析函数展开成泰勒级数的方法
1.直接计算展开系数: «Skip Record If...»
2.泰勒级数的唯一性使我们可以用任何方便的方法来求泰勒展开系数,而不一定要用«Skip Record If...»来求。例如利用初等函数的泰勒级数展开(特别是«Skip Record If...»,«Skip Record If...»,三角函数等的泰勒级数展开):
«Skip Record If...»
例1:求«Skip Record If...»在«Skip Record If...»的泰勒展式。
解:«Skip Record If...»在复平面上解析,在«Skip Record If...»时的泰勒系数为«Skip Record If...» «Skip Record If...»,于是有«Skip Record If...»
«Skip Record If...»。
例2:求«Skip Record If...»在«Skip Record If...»的泰勒展开式。
解:«Skip Record If...»,
«Skip Record If...» «Skip Record If...»
«Skip Record If...»【«Skip Record If...»】
«Skip Record If...» «Skip Record If...»。
例3:求«Skip Record If...»在«Skip Record If...»的泰勒展开式。
解:令«Skip Record If...»,则 «Skip Record If...» «Skip Record If...»。
例4:求«Skip Record If...»在«Skip Record If...»的泰勒展开式。
解:«Skip Record If...» «Skip Record If...»,
由于«Skip Record If...»在«Skip Record If...»内一致收敛于«Skip Record If...»,«Skip Record If...»,
«Skip Record If...» «Skip Record If...»。
例5:求«Skip Record If...»在«Skip Record If...»的泰勒展开式。
解:«Skip Record If...» «Skip Record If...»,
当 «Skip Record If...»时,«Skip Record If...» «Skip Record If...»,
在«Skip Record If...»时,级数收敛且«Skip Record If...»,所以如果规定«Skip Record If...»时,«Skip Record If...»,就有
«Skip Record If...» «Skip Record If...»。