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Сборник задач по высшей математике 2 том

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7.4.3.

HaihH p83JIO:>KeHHe <PyHKI.J;HH

2

B PH,n: JIopaHa B oco6oit

 

 

z(3 -z)

 

TOqKe Zo = O. YKa3aTb rJIaBHYIO H rrpaBHJIbHYIO qacTH pH,n:a H em 06JIaCTb CXO,n:HMOCTH.

a IIpe,n:BapHTeJIbHo rrpe,n:CTaBHM ,n:aHHYIO ,n:p06b B BH,n:e CYMMbI ,n:BYX rrpa-

cTeitwHx ,n:po6eit

2 _A+-.lL

 

 

 

z(3-z) - z

3-z'

Hait,n:eM qHCJIa A H B:

 

 

 

 

 

 

2

A(3 -

z) + Bz

 

 

 

z(3 - z)

z(3 - z)

CJIe,n:OBaTeJIbHO, z + 2 = (B - A)z + 3A, oTKy,n:a

 

 

{o= B - A,

T. e.

2

 

 

A = B = -3

 

 

2=3A,

 

 

2

 

2/3

2/3

 

 

IITaK, (

)

= - z + -3-'

 

 

z3-z

 

 

- z

 

 

 

 

2/3

Y:>Ke rrpe,n:CTaBJIeHa B BH,n:e CYMMbI (CocToHw;eit H3

TaK KaK ,n:p06b --:z-

o,n:Horo CJIaraeMoro) qJIeHOB BH,n:a cnzn , TO OCTaeTCH HaitTH pa3JIO:>KeHHe ,n:po-

2/3

 

 

(4.4)

(B Kpyre Iz I < 1) H

6H 3 _ ,I1;JIH ::noro BOCrrOJIb3yeMcH pa3JIO:>KeHHeM

rrOJIyqHM:

 

 

 

 

 

 

 

32~3z ~ 3 ( :~f) ~ /3 ( 1 + j + mz + ... + (jr+.) ~

 

2

2

2

2

 

2

n

+ ...

= 32

+ 33 Z + 34 Z

 

+ ... + 3n +2 z

 

8TOT pH,n: (6eCKOHeqHO y6bIBaIOW;M reOMeTpHqeCKaH rrporpeccHH) CXO,n:HTCH rrpH Iql = I~I < 1, T.e.B OTKPbITOM Kpyre I~I < 1, HJIH Izl < 3.

Terrepb 3arrHweM PH,n: JIopaHa ,n:JIH HCXO,n:HOit ,n:p06H:

 

2

2/3 2

2

2

2

~ 2

n

 

z(3 -

z) = --:z- + 32

+ 33z + 34z

+ ... = n~l 3n +2z .

06JIacTb CXO,n:HMOCTH 9Toro pH,n:a -

KOJIbI.J;O 0 < Izl < 3. IIepBoe CJIaraeMOe,

2/3

 

 

 

 

 

 

rrpaBHJIb-

--:z-, HBJIHeTCH rJIaBHoit qaCTbIO pH,n:a, OCTaBWMCH qacTb pH,n:a -

HOit.

 

 

 

 

 

 

7.4.4.

HaitTH pa3JIO:>KeHHe <PyHKI.J;HH

(2

) B PH,n: JIopaHa B oKpecTHa-

 

 

 

 

z3-z

 

CTH 6eCKOHeqHO y,n:aJIeHHoit TOqKH. YKa3aTb rJIaBHYIO H rrpaBHJIbHyIO qacTH pH,n:a Hero 06JIaCTb CXO,n:HMOCTH.

470

a 'MbIY)Ke 3HaeM (3a,l1,aqa 7.4.3), QTO

2

2/3

2/3

z(3 _ z) = ----z + 3 _ z' 3arrHmeM

pa3JIO)KeHHe <PYHKIJ,HH

 

2/3

B 6ecKOHeQHO y6bIBaIOIIIyIO reOMeTpHQeCKYIO

-3-

 

 

 

 

 

-z

 

 

«BCJIHKO», T. e. l- «MaJIO»:

rrporpeCCHIO B 06JIacTH, B KOTOPOil: z -

2/3

 

2/3

3)

=

2

(

3

(3)2

(3)n - l)

3-z

-z

 

- 3z

 

1+ z + z

+ ... + z

+ ... =

 

(1- z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2·3

 

 

 

 

 

 

 

 

= --------

zn

 

 

 

 

 

 

 

3z

Z2

z3

OTOT p.H,l1, CXO,l1,HTC.H rrpH

I~I< 1, T. e. B 06JIacTH Izl > 3.

 

Terrepb 3arrHmeM pa3JIO)KeHHe B p.H,l1, JIopaHa ,l1,JI.H HCXO,l1,HOil: ,l1,P06H:

2 z(3 - z)

06JIacTb CXO,l1,HMOCTH :;noro p.H,l1,a - KOJIblJ,O Izl

> 3.

 

HaiJ.mu pa3,//,(X)/CeHue tfiYH'II:'qUU 6 pSla JIopaHa 6 mO"l,'II:e Zo no cmene'H.SI.M z - ZOo Y'II:a3am'b Z.lta6HY'IO U npa6U.It'bHY'IO "I,acmu pSlaa U ezo o6.1tacm'b CXOaUMocmu.

7.4.5.

1

 

 

z cosz,

 

Zo = 00.

7.4.6.

a) Zo = 0;

6)

z sirr z,

 

 

 

a) Zo = 0;

6)

Zo = 00.

 

1

 

 

7.4.7.

ez + 1,

 

 

 

a) Zo = -1;

6)

Zo = 00.

 

3z +4

 

 

7.4.S.

e z+ 1 ,

 

 

 

a) Zo = -1;

6)

Zo = 00.

7.4.9.sin(2 + z),

 

a) Zo = 0;

6)

Zo = 00.

 

7.4.10.

3z + 10

 

 

 

cos z + 3 'Zo = -3.

 

 

 

7.4.11.

2

 

 

 

z -1'

 

 

 

 

 

Zo = 00.

 

 

a) Zo = 1;

6)

 

7.4.12.

3 + 2i

 

 

 

(z+i)2'

 

 

 

 

 

 

 

 

a) Zo = -i;

6)

Zo = 00.

 

7.4.13.

~,zo=1.

7.4.14.

Z + 2i

2' Zo = 1.

(Z - 1)

 

z -

 

 

471

7.4.15.

1

= 1.

 

 

 

 

 

 

 

Z' Zo

 

 

 

 

 

 

 

7.4.16.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

z +i'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a) Zo = 0;

 

 

6) Zo = 00.

 

 

7.4.17.

z2

 

 

 

7.4.18.

z+2

 

 

--1' Zo =-1.

 

--3' Zo = 1.

 

 

 

z-

 

 

 

 

z-

 

 

 

7.4.19.

z-2

 

 

 

 

 

 

 

(z - 1)(z + 2)'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) Zo = -2.

 

 

 

a) Zo = 1;

 

 

 

 

7.4.20.

 

1

 

= 1.

 

 

z-2

 

 

(z - 1)(z + 2)' Zo

7.4.21.

(z-1 )( z+2)' Zo =-1.

 

 

 

7.4.22.

HaiiTH Bce oc06ble TO'iKH<PYHKIIHH

.-l2 H Ollpe,Il;eJIHTb HX THII,

 

,Il;JI.H 1I0JIloca HaiiTH ero 1I0P.H,Il;OK.

z-

 

 

 

 

 

 

 

 

a OC06bIMH TO'iKaMH<PYHKIIHH .HBJI.HIOTC.H TO'iKHZ1 = 2 H Z2 = 00.

 

Cnoco61.

 

 

= 0, TO lim.-l2

= 00, 3Ha'iHT,TO'iKaZ1

 

a) TaK KaK

lim (z -

2)

2

 

 

z--+2

 

 

z--+2 Z -

 

 

 

 

.HBJI.HeTC.H 1I0JIIOCOM.

 

 

 

 

 

 

 

Ollpe,Il;eJIHM 1I0P.H,Il;OK 9Toro 1I0JIIOCa, )J;JI.H 'ieroHaii,Il;eM IIpe,Il;eJI

 

 

lim J(z) . (z -

2)1 = lim z - 22 = lim 1 = 1 t= O.

 

 

 

z--+2

 

 

z--+2 Z -

z--+2

 

 

 

3Ha'iHT,1I0P.H,Il;OK 1I0JIIOCa paBeH 1.

 

 

 

 

6) TaK KaK

lim .-l2

= 0, TO TO'iKaZ2

= 00

.HBJI.HeTC.H YCTpaHHMoii

 

 

z--+oo z -

 

 

 

 

 

 

 

oc060ii TO'iKOii.

 

 

 

 

 

 

 

~:~~~!~<PYHKIIHIO J(z) = .-l2 B p.H,Il; JIopaHa 110 CTelleH.HM (z -

2):

 

 

 

 

 

z-

 

 

 

 

.-l2 =

1 . (z

- 2)-1 -

9TO H

eCTb pa3JIO)KeHHe

(COCTO.HlIIee

H3 O,Il;HOrO

z-

 

 

 

 

 

- 2),

 

 

 

CJIaraeMoro) B p.H,Il; JIopaHa 110 CTelleH.HM (z

CXO)J;.HlIIeeC.H

B 06JIacTH

o< Iz -

21 < +00.

 

 

 

 

 

 

 

a) TaK KaK 9TO pa3JIO)KeHHe CO,Il;ep)KHT KOHe'iHOe'iHCJIOCJIaraeMblX (a HMeHHO, O,Il;HO CJIaraeMoe) C OTpHIIaTeJIbHbIMH CTelleH.HMH (z - 2), TO TO'iKa

Z1 = 2 .HBJI.HeTC.H 1I0JIIOCOM. TaK KaK HaH60JIblIIM CTelleHb CJIaraeMblX BH,Il;a

B pa3JIO)KeHHH paBHa 1, TO 1I0P.H,Il;OK 1I0JIIOCa paBeH 1.

6) IIoCKOJIbKY pa3JIO)KeHHe <PYHKIIHH B p.H,Il; JIopaHa 110 CTelleH.HM (z - 2),

CXO)J;.HlIIeeC.H B OKpeCTHOCTH TO'iKHZ2

= 00, He CO,Il;ep)KHT 1I0JIO)KHTeJIb~bIX

CTelleHeii

BH,Il;a (z - 2)n, TO TO'iKaZ2

.HBJI.HeTC.H YCTpaHHMoii oc060ii TO'i-

Koii.

 

7.4.23.

HaiiTH Bce oc06ble TO'iKH<PYHKIIHH

z+2

(Z2 - 4)(z - 2)2

H Ollpe,Il;eJIHTb HX THII, )J;JI.H 1I0JIIOCa HaiiTH ero 1I0P.H,Il;OK.

472

o TaK KaK

 

 

 

 

 

 

 

 

z+2

 

 

z+2

 

z+2

 

(Z2 -

4)(z - 2)2

(z + 2)(z -

2)(z -

2)2 -

(z + 2)(z -

2)3'

TO OC06bIMH TOqKaMH <PYHKIJ;HH .HBJUIIOTC.H TOqKH Zl

= -2, Z2 = 2, Z3 = 00.

a) IIoCKOJlbKY cYlllecTByeT KOHeqHbIii rrpe,l1.eJl

 

 

·

z + 2

 

 

1

 

 

 

1

 

 

= 1m

 

 

 

 

1m

+ 2)(z -

2)3

 

 

 

 

z--+( -2) (z

z--+( -2) (z - 2)3

 

 

 

TO TOqKa Zl = -2 .HBJl.HeTC.H YCTpaHHMoii oco6oii TOqKOii.

 

6) TaK KaK lim

(z -

2) = 0, TO

 

 

 

 

 

z--+( -2)

 

 

 

 

 

 

 

 

1·

 

z + 2

 

1

= 00.

 

 

1m

(z + 2)(z -

= 1m

 

 

 

z--+2

2)3

z--+2 (z - 2)3

 

 

CJle,l1.0BaTeJlbHO, TOqKa Z2 = 2 .HBJl.HeTC.H rrOJlIOCOM.

 

 

Orrpe,l1.eJlHM rrOp.H,l1.0K 3TOro rrOJllOca. OqeBH,l1.HO,

 

 

lim J(z) . (z -

2)3 = lim

1

(z - 2)3 = lim 1 = 1 ¥- 0.

z--+2

 

 

z--+2

(z -

2)

 

z--+2

 

TaKHM o6pa30M, TOqKa Z2 = 2 .HBJl.HeTC.H rrOJlIOCOM 3-1'0rrOp.H,l1.Ka.

B) B CHJlY Toro, 'ITO

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

z + 2

2)3

= lim

1

= 0,

 

 

z--+oo (z + 2)(z -

z--+oo

(z - 2)3

 

TOqKa Z3 = 00 .HBJl.HeTC.H YCTpaHHMoii oco6oii TOqKOii.

7.4.24. HaiiTH Bce oco6bIe TOqKH <PYHKIJ;HH sin ~2 H orrpe,l1.eJlHTb HX THrr,

 

 

 

z-

a

,l1.Jl.H rrOJlIOCa HaiiTH ero rrOp.H,l1.0K.

OC06bIMH TOqKaMH <PYHKIJ;HH .HBJl.HIOTC.H TOqKH Zl = 2 H Z2 = 00.

 

Cnoco61.

2) = 0, TO lim ~2 = 00, H 3HaqHT,

 

a) TaK KaK lim (z -

 

z--+2

 

z--+2 Z -

 

 

lim (sin~2)

 

 

z--+2

z -

He cYlllecTByeT. OTCIO,l1.a CJle,l1.JeT, 'ITOTOqKa Zl = 2 .HBJl.HeTC.H cYlllecTBeHHo

co6oii TOqKOii.

~2 = 0, TO

 

6) IIoCKOJlbKY lim

 

z--+oo Z -

 

 

 

lim (sin ~2) = 0,

 

 

z--+oo

Z -

CJle,l1.0BaTeJlbHO, TOqKa Z2 = 00 .HBJl.HeTC.H YCTpaHHMoii oco6oii TOqKOii.

Cnoco62.

Pa3JlO:>KHM <PYHKIJ;HIO J(z) = sin ~2 B p.H,l1. JIopaHa rro CTerreH.HM (z-2):

z-

sin _1_

= _1__ .1.

1

+.1.

1

+...+ (_l)n .

1

+...

z - 2

z - 2 3!

(z - 2)3

5!

(z - 2)5

(2n + I)! (z -

2)2nH

 

06JlacTb CXO,l1.HMOCTH 9Toro p.H,l1.a -

KOJlbIJ;O °< Iz - 21 < +00.

 

 

473

= 00,

a) IIoJIY'IeHHoepa3JIO)KeHHe, CXOMrn;eeCfl B rrpOKOJIOTOii OKpeCTHOCTH TO'lKHZl = 2, COAep)KHT 6eCKOHe'lHoe'IHCJIOCJIaraeMhlX C OTpHlIaTeJIhHhIMH CTerreHflMH (z - 2), rr09TOMY TO'lKaZl flBJIfleTCfl cyrn;ecTBeHHO oco6oii TO'lKOii.

6) TaK KaK 9TO pa3JIO)KeHHe, CXOMrn;eeCfl B OKpeCTHOCTH TO'lKHZ2

He COAep)KHT CJIaraeMhIX C rrOJIO)KHTeJIhHhIMH CTerreHflMH (Z - 2), TO TO'lKa

Z2 flBJIfleTCfl YCTpaHHMoii oco6oii TO'lKOii.

 

 

 

 

 

7.4.25. HaiiTH Bce oco6hle TO'lKH<PYHKlIHH

CO~Z

 

H orrpeAeJIHTh HX THrr,

AJIfl rrOJIIOCa HaiiTH ero rropflAOK.

 

 

 

 

 

 

a OC06hIMH TO'lKaMH<PYHKlIHH flBJIflIOTCfl Bce TO'lKH,B KOTOPhIX cos Z = 0,

T. e. TO'lKHZk = ~ + rrk

(k = 0, ±1, ±2, ...), H TO'lKaZ = 00.

 

a) TaK KaK

lim

cos Z = 0, TO

 

 

 

 

 

 

 

z--+zk=~+11"k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

CO~Z = 00, k = 0, ±1, ±2, .•• ;

 

 

 

Z--+Zk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Ha'lHT,K~AM TO'lKaZk = ~ + rrk flBJIfleTCfl rrOJIIOCOM.

 

 

OrrpeAeJIHM rropflAOK K~AOro rrOJIIOca. HaiiAeM rrpeAeJI

 

lim

(I + rrk) r-

[t =

 

2

 

 

= t+

2 + rrk,]

=

[Z -

 

-

Z -

zr. - rrk ¢} Z

 

t -+

zr.

 

z--+2"+11"k

COSZ

 

Z -+ zr.2 + rrk

 

 

°

 

11"

 

 

 

 

 

¢}

 

 

 

= lim

t

 

= lim

 

t

 

 

 

1

lim _t_ =

t--+o cos

(t + I + rrk)

HO (_l)k+l sin t

(_l)k+l HO sint

 

 

 

 

 

=

1

#0 (k = 0, ±1, ±2,

••. ).

 

 

 

 

 

(_l)k+l

 

 

 

 

 

CJIeAOBareJIhHO, K~AM H3 TO'leKZk :;=

~ +rrk (k = 0, ±1, ±2, ...) flBJIfleTCfl

rrOJIIOCOM 1-ro rropflAKa.

6) TO'lKaZ = 00 flBJIfleTCfl rrpeAeJIhHOii AJIfl rrOCJIeAOBaTeJIhHOCTH rrOJIIOCOB - TO'leKZk = ~ +rrk, CJIeAOBaTeJIhHO, Z = 00 He flBJIfleTCfl H30JIHpOBaH-

Hoii oco6oii TO'lKOii. •

HafJ.mu Bce oco6'bte mo"t'ICu !PYH'IC't!UU J(z) U onpeae.aumb UX mun, a.!IJI. nO.lI,'IOCa HafJ.mu e20 nop.Rao'IC.

7.4.26.

z2 -

4

 

7.4.27.

J(z) =

Z2 +4

 

 

J(z) = -- 2'

 

-- 2"

 

 

 

z-

 

 

7.4.29.

 

z -

 

z

 

 

7.4.28.

1

 

 

J(z) = (z _ l)(Z + 2)2'

J(z) =~.

 

 

 

z

z

 

 

 

 

 

 

 

 

7.4.30.

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

J(z) = sh - 2 - '

7.4.31.

J(z)=e z.

 

 

 

 

z

-1

 

 

 

 

7.4.32.

J(z) = si~z'

 

7.4.33.

J(z) =

1 -

cosz

. (Z5 + 3).

 

 

z5

 

 

7.4.34.

z-2

1

7.4.35.

J(z) =

 

1

 

 

1

J(z) = -- 2 cos z'

2

-

4)

2 sh -- 1 •

 

l+z

 

 

 

(z

 

z-

474

7.4.36.

eZ -1

7.4.37. J(z) = z3 ctg z ! l'

J(z) = - z - '

7.4.38.J(z) = eZ-~.

Hai1.mu pa3.!tcr.JfCeHUe !PYH'IC'qUU J(z) a p.Ra JIopaHa a mO"l.'lCe Zo no CmeneH.RM z - zoo Y'lCa3am'b 2.!taaHY'IO U npaau.!t'bHy'lO "I.acmu p.Raa U e20 o6.!tacm'b cxoau-

.Mocmu.

7.4.39.

J(z) =

\ eZ ,

 

 

 

z

 

6) Zo = 00.

 

a) Zo = 0,

 

 

 

1

 

 

7.4.40.

J(z) = ze z -

i , Zo = i.

7.4.41.

J(z) = (z + 2)2 sin z2 + 4z ~ 5, Zo = -2.

 

 

z + 22i,

(z + 2)

7.4.42.

J(z) =

 

 

 

z-

 

6) Zo = 00.

 

a) Zo = 2,

 

7.4.43.

 

z -

2i

.

J(z) = (z +

2i)3' Zo = -2z.

7.4.44.

(

2 + 3i

.

 

 

 

 

Jz)= z+ 1 -z.,zo=z.

7.4.45.

 

 

1

+ 2)' Zo = 00.

J(z) = (z _ l)(z

7.4.46.

 

z-2

.

J(z) = (z _ l)(z

+ 2) , Zo = z.

Hai1.mu ace oco6'bte mo"l.'lCu !PYH'IC'qUU J(z), onpeae.!tum'b ux mun, a.!t.R no.!t'lOca HafJ,mu e20 nop.Rao'IC.

7.4.47.

z2 - Z - 6

7.4.48.

2+i

J(z) =

J(z) = (z _ i)2(Z + 3)5

 

(z + 2)2

 

7.4.49.

z2 + 1

7.4.50.

J(z) = e- z2

 

J(z) = cos -- 2 .

 

 

z-

 

1

1

7.4.51.

J(z) = tgz.

7.4.52.

J(z) = sinz -

7.4.53. MO:>KeT JIM pa3JIO:>KeHMe HeKOTopoii <PYHKIJ;MM B p.H,l1. JIopaHa CO,l1.ep-

:>KaTb:

a) KOHe'lHOe 'IMCJIO CJ1araeMbIX C OTpMIJ;aTeJIbHbIMM CTeneH.HMM

(z - zo);

6) KOHe'lHOe 'IMCJIO CJIaraeMbIX C nOJIO:>KMTeJIbHbIMM CTeneH.HMM

(z - zo);

475

 

B) 6eCKOHeqHOe qHCJIO CJIaraeMbIX C OTpHIJ;aTeJIbHbIMH CTerreH5IMH

 

(Z -

Zo);

 

 

 

 

 

 

 

r) 6eCKOHeqHOe qHCJIO CJIaraeMbIX C rrOJIO)KHTeJIbHbIMH CTerreH5IMH

 

(Z -

zo)?

=f. 00 -

 

 

 

 

 

7.4.54.

IIycTb Zo

H30JIHpOBaHHruJ oco6ruJ TOqKa cPYHKIJ;HH J(z).

 

Orrpe,l1.eJIHTb THrr 9TOft oco6oft TOqKH, eCJIH pa3JIO)KeHHe cPYHKIJ;HH

 

J(z)

B p5l,l1. JIopaHa B OKpeCTHOCTH Zo CO,l1.ep)KHT:

 

a) KOHeqHOe qHCJIO CJIaraeMbIX C rrOJIO)KHTeJIbHbIMH CTerreH5IMH

 

(z -

zo) H KOHeqHOe (=f.

0)

qHCJIO CJIaraeMbIX C OTpHIJ;aTeJIbHbIMH

 

CTerreH5IMH (z - zo);

 

 

 

 

 

6) 6eCKOHeqHOe qHCJIO CJIaraeMbIX C rrOJIO)KHTeJIbHbIMH CTerreH5I-

 

MH (z -

zo) H 6eCKOHeqHoe qHCJIO CJIaraeMblX C OTpHIJ;aTeJIbHbIMH

 

CTerreH5IMH (z - zo);

 

 

 

 

 

B) TOJIbKO 6eCKOHeqHOe qHCJIO CJIaraeMbIX C rrOJIO)KHTeJIbHbIMH

 

CTerreH5IMH (z - zo).

 

 

 

 

7.4.55.

IIycTb Cn

(n = 0, ±l, ±2, ...) -

K09cPcPHIJ;HeHTbI pa3JIO)KeHH5I B

 

p5l,l1. JIopaHa cPYHKIJ;HH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+00

 

 

 

 

 

 

J(z) = L

cn(z -

zo)n.

 

 

 

 

 

 

n=-oo

 

 

 

HaftTH K09cPcPHIJ;HeHTbI c~ pa3JIO)KeHH5I B p5l,l1. JIopaHa cPYHKIJ;HH:

 

a) (z -

zo)J(z);

 

 

6) (z -

zo)3 J(z);

 

B) _l-J(z);

 

 

 

 

 

 

z -

Zo

 

 

 

 

 

 

 

r) (

z -

1

)m J(z)

(m -

HaTYPaJIbHOe qHCJIO).

7.4.56.

 

Zo

 

 

 

 

 

HaftTH MHO)KeCTBO TOqeK, B KOTOPbIX CXO,l1.HTC5I p5l,l1. JIopaHa:

 

 

+00

zn

 

 

 

+00

zn

 

a) n=~oo

3n + 1;

 

 

6) n=~oo n 2 + 1 ;

 

B)

+00

2n z n .

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

n=-oo

 

 

 

 

 

 

7.4.57. "YKa3aTb THrr oco6oft TOqKH Zo ,l1.JI5I cPYHKIJ;HH J(z) + g(z), eCJIH TOqKa Zo 51BJI5IeTC5I:

a) YCTpaHHMoft oco6oft TOqKOft ,l1.JI5I J(z) H YCTpaHHMofi oco6ofi TOqKOfi ,l1.JI5I g(z);

6) YCTpaHHMoft oco6ofi TOqKOfi ,l1.JI5I J(z) H rrOJIIOCOM ,lI..JI5I g(z);

B) YCTpaHHMoft oco6ofi TOqKOfi ,l1.JI5I J(z) H cymecTBeHHO oco6oft TOqKOfi ,l1.JI5I g(z);

r) rrOJIIOCOM ,l1.JI5I J(z) H cymecTBeHHO oco6ofi TOqKOfi ,lI..JI5I g(z);

)I.) rrOJIIOCOM n-ro rrOp5l,l1.Ka ,lI..JI5I J(z) H rrOJIIOCOM m-ro rrOp5l,l1.Ka ,lI..JI5I g(z).

7.4.58. MO)KeT JIH TOqKa Zo 6bITb oco6ofi TOqKOft YKa3aHHbIX THrrOB ,l1.JI5I

,l1.aHHbIX cPYHKIJ;Hfi:

a) rrOJIIOCOM ,l1.JI5I J(z) H rrOJIIOCOM ,lI..JI5I (z - zo)J(z);

476

J(z).

6) nOJIIOCOM )l,JI5I J(z) H YCTpaHHMoit oc060it TOqKOit

)l,JI5I (z - zo)J(z)j

B) nOJIIOCOM )l,JI5I J(Z) H Cyrn;ecTBeHHO oc060it TOqKOit

)l,JI5I (Z - ZO)J(Z)j

 

r)

Cyrn;ecTBeHHO oc060it TOqKOit )l,JI5I J(Z) H Cyrn;ecTBeHHO oc060it

 

TOqKOit )l,JI5I

(Z -

ZO)J(Z)j

 

 

 

 

 

 

~) YCTpaHHMoit oc060it TOqKOit )l,JI5I J(Z) H YCTpaHHMoit oc060it

 

TOqKOit )l,JI5I

_1_ J(z) j

 

 

 

 

 

 

 

 

Z -

Zo

 

 

 

 

 

 

e) YCTpaHHMoit oc060it TOqKOit )l,JI5I J(z) H nOJIIOCOM

 

 

)l,JI5I _1_ J(z)j

 

 

 

 

 

 

 

 

Z - Zo

 

 

 

 

 

 

 

 

>K) YCTpaHHMoit oc060it TOqKOit )l,JI5I J(z) H cyrn;ecTBeHHo oc060it

 

TOqKOit )l,JI5I _1-J(z)?

 

 

 

 

 

 

 

 

Z -

Zo

 

 

 

 

 

7.4.59.

IIycTb TOqKa Zo

51BJI5IeTC5I nOJIIOCOM k-ro nOp5l)l,Ka )l,JI5I <PyHKIJ;HH

 

J(z). YKa3aTb THn oc060it TOqKH Zo )l,JI5I <PYHKIJ;HH:

 

 

a)

(z - zo)J(z)j

 

 

6) (z - zO)3 J(Z)j

 

 

B)

Z! Zo J(Z)j

 

 

r)

(z -\0)5 J(z).

 

7.4.60.

Onpe)l,eJIHTb THn oc060it TOqKH Zo = 0 )l,JI5I <PyHKIJ;HH ~1-_._1_.

 

 

 

 

 

 

 

 

e -

SlllZ

7.4.61.

Onpe)l,eJIHTb THn oc060it TOqKH Zo = ~ )l,JI5I <PyHKIJ;HH

 

 

 

 

 

1

(

7r)-2

.

 

 

 

 

 

COSZ -

 

Z - "2

 

 

7.4.62.

IIycTb Zo -

H30JIHpOBaHHa51 oc06a51 TOqKa <PyHKIJ;HH J(z). ,Il;oKa-

 

3aTb, 'ITOeCJIH J(z) OrpaHHqeHa B OKpeCTHOCTH TOqKH Zo, TO Zo -

 

YCTpaHHMM oc06a51 TOqKa )l,JI5I J(z).

 

 

7.4.63.

IIycTb Zo -

H30JIHpOBaHHa51 OC06M TOqKa <PyHKIJ;HH J(z). ,Il;oKa-

 

3aTb, 'ITOeCJIH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IJ(z)1 <

1

 

 

 

 

 

 

 

(z _ zo)m

 

 

(m - HaTypaJIbHOe qHCJIO) B HeKoTopoit OKpeCTHOCTH TOqKH Zo,

TO Zo - JIH60 YCTpaHHMa51 oc06a51 TOqKa, JIH60 nOJIIOC )l,JI5I <PYHKIJ;HH

7.4.64. ,Il;oKa3aTb, 'ITO<PYHKIJ;H5I aHaJIHTHqeCKM BO Bceit KOHeqHoit KOMnJIeKcHoit nJIOCKOCTH H HMeIOrn;a51 B TOqKe Zo = 00 nOJIIOC nOp5l)l,Ka n, 51BJI5IeTC5I MHOrOqJIeHOM CTeneHH n.

§ 5. BblYETbl

=? IIycTb <PYHKIJ;HH J(z) aHaJIHTIPIHa B HeKoTopolt rrpOKOJIOTolt OKpeCTHOCTH U

KOHeqHolt TO'lKHzoo B'b/,"I,emOM (/jy'ltICv,uu J(z)

6 mO"l,ICe Zo Ha3bIBaeTCH '1HCJIO

 

1

 

1

j

J(z) dz,

res J(z) = - 2.

jJ(z) dz = - 2.

zo

7rt

 

7rt

Iz-zol=p

 

 

 

'Y

 

 

477

TeopeMa 7.4.
pa3)IO)l{eHa B pH,D; JIopaHa B OKpeCTHOCTH TO'IKHzo:

I',D;e'Y - HeKoTopbIit 3aMKHYTbdl: KOHTyp, U:eJIHKOM JIe)l{am:Hit B U H CO,D;ep)l{am:Hit BHyTpH TO'IKYzo, a Iz - zol = p - OKPY)l{HOCTb C u:eHTPOM B TO'IKeZo ,D;OCTaTO'I-

HO MaJIOI'Opa,D;Hyca p, U:eJIHKOM JIe)l{am:aH B U. 06xo,D; KOHTypa 'Y H OKPY)l{HOCTH

npOH3BO,D;HTCH npomUB "acoBoit cmpe.ll7CU. ~

3Ha'IeHHH060HX npHBe,D;eHHbIX HHTeI'paJIOBnpH YKa3aHHbIX YCJIOBHHX COBna- ,D;aIOT.

ECJIH <PYHKU:HH J(z)

C-k

k + ... +

C-2

C-l

()

(

Z-ZO

)n

... ,

f ( z ) = ... +

ZO)

(Z - ZO)

2 + --- +CO+Cl Z-ZO .. .+Cn

 

 

(Z -

 

Z - Zo

 

 

 

 

 

TO resJ(z) = C-l.

 

 

 

 

 

 

(5.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

:0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ IIycTb <pyHKU:HH J(Z) aHaJIHTH'IHaB HeKoTopoit npOKOJIOTOit OKpeCTHOCTH U 6ecKOHe'IHOy,D;aJIeHHoit TO'IKH00. B'b/,,,emo.M ¢YH.7C'IJ,UU J(Z) B mO"7Ce 00 Ha3bIBaeTCH

'IHCJIO

J(z) =

 

!J(z) dz =

 

! J(z) dz,

00

1

1

7rZ

7rZ

res

- 2.

 

- 2.

 

 

 

 

"I

 

1:I=p

I',D;e'Y - HeKoTopbIit

3aMKHYTbIit

KOHTyp, a

Izl = p - OKPY)l{HOCTb ,D;OCTaTO'IHO

60JIbllOI'Opa,D;Hyca, U:eJIHKOM JIe)l{am:aH BU. 06xo,D; KOHTypa H OKPY)l{HOCTH npo-

H3BO,D;HTCH no "acoBoit cmpe.ll7Ce. ~

3Ha'IeHHH060HX npHBe,D;eHHbIX HHTeI'paJIOBnpH YKa3aHHbIx YCJIOBHHX COBna- ,D;aIOT.

ECJIH pa3JIO)l{eHHe (5.1) CXO,D;HTCH B HeKoTopoit OKpeCTHOCTH TO'IKH00, TO

resJ(z) = -C-l.

00

EClllII <PYHK~lIIfl J(z) aHalllllTIII'lHaHa BCeiii KOMnlleKCHoiii nllOCKOCTIil

C. sa IIICl(JUO'leHllleMIIISOlllllpOBaHHblX OC06blX TO'leKZl, Z2, . .. Zn. TO

 

n

resJ(z) = - L res J(z).

00

k=l :k

ECJIH <PYHKU:HH J (Z) aHaJIHTH'IHaB TO'IKeZo HJIH eCJIH Zo - YCTpaHHMaH oco6ax

TO'IKa,D;JIHJ(Z), TO

resJ(z) =0.

:0

TeopeMa 7.5. EClllII

TO'lKa Zo -

nOlllOC

k-ro nopflAKa (k

> 1) Allfl <PYHK~IIIIII

J(z). TO

 

 

d'<-l [J(z)(z - Zo)k]

 

1

.

res J(z) = (

)' hm

dz

k-l

.

:0

k -

1 . :-+:0

 

 

478

ECJIH Zo - IIOJIIOC l-ro IIOpH)l;Ka)l;JIH <PYHKU:HH J(Z), TO

resJ(z) = lim [J(z)(z-zo)],

zo z---+zo

rp(z)

a eCJIH em;e H3BeCTHO, 'ITO<PYHKU:HH J(z) IIpe)l;CTaBHMa B BH)l;e J(z) = t/J(z)' r)l;e

<PYHKU:HH rp(z) H t/J(z) - aHaJIHTHqeCKHe B TOqKe zo, t/J(zo) = 0, t/J'(zo) =I 0, TO

 

rp(zo)

res J(z) = ---;---().

zo

t/J

Zo

qacTO IIpH BblqHCJIeHHH HHTerpaJIOB OT <PYHKU:Hit KOMIIJIeKCHOro IIepeMeHHoro IIpHMeHHIOT CJIe)l;JIOIIJ;yIO TeopeMY.

TeopeMa 7.6 (OcHoBHaR TeopeMa 0 BbllieTax). nYCTb <PYHK~~"I J(z) -

aHalllll-

TIII'leCKal'lB

OAHOCBI'ISHOA 0611aCTIil D sa IIICKlllO'leHllleM HeKOTopblX IIISOlllllpOBaH-

HblX OC06blX

TO'leK; l - npOCTal'l saMKHYTal'l KpIIIBal'l, ~ellIllKOM lle>Ka~al'l

B D III

He npoxOAI'I~al'l 'lepesoco6ble TO'lKIil <PYHK~IIIIII J(z). TorAa

f

J(Z)dz = 27ri· tresJ(z),

Zk

I

k=l

7.5.1.HaiiTIi Bhl'leThI <PYHKIJ;IIII

 

 

 

 

 

(

 

 

z + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f z) =

(z + 2i)2(Z _ 1)

 

 

 

 

 

BO Bcex OC06hIX TO'iKax II onpe,n:e.ITIiTh IIX Tlln, HaiiTIi BhlqeT B 6ec-

 

KOHe'iHO y,n:a.neHHoii TO'iKe.

 

 

 

 

 

 

 

 

Q OC06hIMH

TO'iKaMIi

<PYHKIJ;IIII f (z),

O'ieBII,n:HO,

.HB.IT.HIOTC.H C.ITe.n:yIOID;lIe

TO'iKII:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2i -

nO.ITIOC 2-ro nOp.H,n:Ka,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 -

nO.ITIOC 1-ro nopH,n:Ka.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Haii,n:eM BhI'ieT B TO'iKe -2i:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

res.f(z) = lim. [f(z)(z - (-2i))2]

,

=

[(Z+1)(Z+2i)2]'

 

lim.

(

.)2(

z -

)

-2t

 

 

z-+-2t

 

 

 

 

 

z-+-2t

Z + 2z

 

1

=

.

(z+l)'

. l·(z-l)-l·(z+l)

=

.

-2

hm

 

--

=

hm

 

(z -

1)2

 

hm

---=~ =

z-+-2i

Z - 1

 

z-+-2i

 

 

 

z-+-2i

(z - 1)2

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

-2

=

 

2

2

 

 

 

 

 

(-2i -

1)2

 

(1 + 2i)2

1 + 4i -

4 = 3 - 4i;

479

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