Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Шведенко Начала анализа функций комплексной переменной 2008

.pdf
Скачиваний:
84
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
51.53 Mб
Скачать

241

dOKAZATELXSTWO. pUSTX | L@BAQ OTLI^NAQ OT z1 z 2 : : :

TO^KA PLOSKOSTI C , A n | NASTOLXKO BOLX[OE NATURALXNOE

^ISLO, ^TO 2 int;n (SWOJSTWO 2 ). pRIMENENIE TEOREMY O

WY^ETAH K KONTURNOMU INTEGRALU H f(z) dz W ODNOSWQZNOJ

;n z;

OBLASTI int;n+1 (W SILU SWOJSTWA 2 SODERVA]EJ KONTUR ;n) DAET W SO^ETANII S DOKAZANNOJ LEMMOJ:

 

1

 

f(z)

dz = res

f(z)

+

 

 

 

res

f(z)

= f( )

;zj

 

gj( ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 i

z

;

 

 

z=

z

;

 

 

zj

 

int;nz=zj z

;

 

 

 

 

int;n

 

 

;Hn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2P

 

 

oSTAETSQ PRIMENITX K LEWOJ ^ASTI RAWENSTWA OCENKU IN-

TEGRALA (VIII, S. 133), IZ KOTOROJ S U^ETOM SWOJSTW 2 I 3

WYTEKAET,

^TO

1

 

 

f(z) dz

 

 

 

0,

 

A SLEDOWATELXNO,

 

2 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

n

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;Hn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

;!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f( ) = +1gj( )

 

 

C =z1 z2 : : : ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

ESLI PRAWU@ ^ASTX PONIMATX KAK

 

 

lim

 

 

 

gj( ). Q.E.D.

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

+

 

 

zj

int;n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

1

 

2P

 

 

 

 

sU]ESTWENNO, ^TO IZLOVENNYJ SPOSOB RAZLOVENIQ PRI- MENIM I K MEROMORFNYM FUNKCIQM w =f(z), UDOWLETWORQ@-

]IM BOLEE SLABOMU, NEVELI 3 , USLOWI@

3e supjz;mf(z)j ;! 0 PRI NEKOTOROM NATURALXNOM m

z2;n n!+1

DOSTATO^NO PEREJTI K WSPOMOGATELXNOJ MEROMORFNOJ FUNK-

CII w=z;mf(z), POLU^ITX EE RAZLOVENIE z;mf(z)=+P1gj(z)

j=1

W RQD PROSTYH DROBEJ I IZ NEGO RAZLOVENIE f(z)= +1zmgk(z)

kP=1

ISHODNOJ MEROMORFNOJ FUNKCII W RQD RACIONALXNYH (S PO- SLEDU@]IM RAZLOVENIEM IH NA PROSTYE)1.

1 bOLEE RASPROSTRANENNYJ PRIEM RAZLOVENIQ MEROMORFNYH FUNK- CIJ SO SWOJSTWOM 3e, IZLOVEN W [4], GL. VI, x7 I [12], GL. IV, x7.

242

pRIMER. u MEROMORFNOJ FUNKCII w = ctgz POL@SAMI

(1-GO PORQDKA) SLUVAT TO^KI zj = j j = 0 1 2 : : : .

rIS. 83

eSLI ZA POSLEDOWATELXNOSTX

 

;n

KONTUROW WZQTX POSLE-

DOWATELXNOSTX ODNOKRATNO OBHODIMYH W POLOVITELXNOM NA-

PRAWLENII KWADRATOW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;n = z 2

C

: jRezj= n+ 2

 

_ jImzj= n+ 2

 

 

 

 

(

RIS

. 83),

TO USLOWIQ

1 I 2

BUDyT ZAWEDOMO WYPOLNENY. oSTAETSQ (DLQ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROWERKI WYPOLNENIQ USLOWIQ

3 ) OCENITX WELI^INU jctgzj

NA STORONAH \TIH KWADRATOW. pOSKOLXKU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jctg zj

2

=

 

cos(x+iy)

2

=

e;2y +e2y+2 cos 2x

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin(x+iy)

 

e;2y+e2y;2 cos 2x

 

 

 

1

 

 

 

 

 

NA \WERTIKALXNYH" STORONAH, T. E. PRI z =

 

n+

 

+iy,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y

 

 

2y

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

ctg z

2 =

e;

+e

;2

<1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y

2y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

e;

 

+e

+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

TOGDA KAK NA \GORIZONTALXNYH", T. E. PRI z =x

 

 

 

i n+

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n+1)

 

 

(2n+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctgz 2

6

e; +e

;2

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n+1) (2n+1)

n

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

j

 

 

 

e;

 

 

+e

 

 

 

+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|TO OZNA^AET, ^TO FUNKCIQ w =ctgz

 

! 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OGRANI^ENa NA DAN-

NOJ POSLEDOWATELXNOSTI KONTUROW

 

;n

 

I POTOMU (NE OB-

LADAQ SWOJSTWOM

3

)

UDOWLETWORQET USLOWI@

3

 

 

S

m=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

243 pEREHOD K FUNKCII w = z;1ctgz, GLAWNYMI ^ASTQMI RQ-

DOW lORANA KOTOROJ W OKRESTNOSTQH TO^EK: z0 = 0

 

| ee PO-

L@SA 2-GO PORQDKA I zj = j

 

 

j =

1 2 : : : , | ee POL@SOW

1-GO PORQDKA) QWLQ@TSQ SOOTWETSTWENNO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

res ctgz

 

 

 

res(z;1ctg z)

 

 

 

 

 

 

 

cos 0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

z=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g0(z) =

 

 

 

z2

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

sin0

0 z2

+ 0 z

=

 

z2

I

 

 

 

 

 

res (z;1ctg z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos j

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

gj(z) =

 

z= j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

z; j

 

 

 

 

 

 

 

(z sin z)z0= j

 

 

z; j

 

 

 

j

 

z; j

 

PRIWODIT K RAZLOVENIQM W OBLASTI C rf0 2

: : : g:

z;1ctg z =

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gj(z) = lim

 

 

 

 

1

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j z j

 

 

 

 

n

 

 

+

 

 

zj

 

 

int;n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

+

1

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

n6j6n

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; j=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= z2

 

+ j=1 j

z; j ; z+ j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

2z

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

+1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctg z =

 

z

+

j=1

z2

 

 

 

 

( j)2 = z

+

 

 

 

 

 

z

 

 

 

j + z+ j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(\RASKRYTIE SKOBOK" W PRAWYH ^ASTQH OBOIH RAZLOVENIJ NE

DOPUSKAETSQ: OBA RQDA

+1

 

 

 

1

 

 

 

 

I

 

 

+1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

PO OTDELXNOSTI

 

 

 

 

 

 

z

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z+ j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RASHODQTSQ!).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zAPISAW POSLEDNEE RAZLOVENIE W WIDE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctgz

 

1

= +1

 

 

 

 

1

 

 

 

+

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

z

 

 

 

C

 

 

z =

 

 

 

 

 

 

 

2 : : : ,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

; z

 

 

j=1 z; j

 

 

 

 

 

z+ j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MOVNO UTWERVDATX, ^TO ESLI TO^KA

 

 

 

OSTAETSQ W PREDELAH

 

 

 

 

 

 

P

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

T. E.

jzj

6 r , TO DLQ L@BOGO

KRUGA RADIUSA

 

S CENTROM

 

 

 

 

(SKOLX UGODNO MALOGO) POLOVITELXNOGO ^ISLA

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 dLQ FUNKCII w = ctg z

;

 

 

OSOBAQ TO^KA z = 0 QWLQETSQ USTRA-

z

 

NIMOJ, A POTOMU ZNA^ENIE

 

z = 0

 

 

OKAZYWAETSQ DLQ \TOJ FUNKCII (PRI

DOOPREDELENII ctg z

 

 

1

 

 

 

 

 

def

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0) DOPUSTIMYM.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; z z=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

244

 

 

1

 

n

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctg z ; z ; j=1 z

;

j +z+ j 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

1

 

 

 

 

P

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

6

 

z

;

j + z+ j 6

2

 

 

j

;

r <"

LI[X TOLXKO n

j=n+1

 

 

 

;

j=n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DOSTATO^NO WELIKO

n

>n0(" r)

 

.

rIS. 84

s^ITAQ TEPERX, ^TO z | L@BAQ (NO FIKSIROWANNAQ) TO^-

KA OBLASTI C rf 2 : : : g, a L

| KAKAQ-LIBO LOMANAQ

(DLINY l(L)) S NA^ALXNOJ TO^KOJ 0 I KONE^NOJ z, NE WYHODQ-

]AQ ZA PREDELY \TOJ OBLASTI (RIS. 84), MOVNO UTWERVDATX,

^TO DLQ cKOLX UGODNO MALOGO ^ISLA " > 0

I L@BOJ TO^KI

2C c j j6l(L)

n

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

ctg z

 

1

 

1

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

6

2

 

 

<"

 

; z ; jP=1 z; j z+ j

j=Pn+1

j;l(L)

 

;

 

 

LI[X TOLXKO n

DOSTATO^NO WELIKO

 

 

 

 

 

 

n >n0(" L) . s U^ETOM

OCENKI INTEGRALA (VIII, c. 133) IZ \TIH NERAWENSTW SLEDUET, ^TO

 

 

 

1

n

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

P R

 

 

 

 

1

R

ctg ;

 

 

 

 

 

< " l(L),

 

L

d ; j=1

L

; j + + j d

t. E. RQD DROBEJ W RAZLOVENII KOTANGENSA SHODITSQ RAWNOMERNO

NA KAVDOM OGRANI^ENNOM MNOVESTWE OBLASTI C r 0 2 : : : .

245

A SLEDOWATELXNO, | W SILU WOZMOVNOSTI PEREHODA K PREDELU

PRI "

!

0 (WLEKU]EMU STREMLENIE n K +

1

) |

 

 

 

 

 

1

 

 

 

n

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

ctg

 

 

d =

lim

 

 

 

+

 

 

d .

 

 

 

;

 

 

 

; j

+ j

 

L

 

 

n!+1 j=1

L

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

P R

 

 

 

 

 

 

 

 

pRIMENENIE K INTEGRALAM FORMULY nX@TONA{lEJBNICA

(SLU^AJ MNOGOZNA^NOJ PERWOOBRAZNOJ IX, c. 135) I POSLEDU- @]EE POTENCIROWANIE DA@T:

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

M

 

sin

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

L

ctg ;

 

d =

Ln

 

L= ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

1

+

 

1

 

 

d = MLn(

 

j) L+ MLn( + j) L=

 

 

 

L

; j

+ j

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

= ln(z; j)

; ln(; j) +

ln(z+ j) ; ln( j) = ln 1; j

(ZNA^ENIQ LOGARIFMOW ZAWISQT OT WYBORA IH ODNOZNA^NYH

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

WETWEJ WDOLX LOMANOJ L, NO IZMENENIQ SWODQTSQ K SLAGAEMYM, KRATNYM 2 i, A POTOMU \IS^EZA@]IM" PRI POTENCI-

ROWANII)

 

 

z

 

 

 

 

n!+1j=1

 

; j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin z

 

 

 

 

 

 

 

 

sin z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= exp ln

 

 

 

 

= exp lim

 

 

ln 1

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! 1 P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! 1 Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n +

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

j

P

 

n +

 

 

n

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

exp

 

 

 

ln 1

;

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

lim

1

;

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wYWOD: IMEET MESTO RAZLOVENIE SINUSA W BESKONE^NOE

PROIZWEDENIE1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

z

 

 

 

z

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

sin z = zj=1 1; j

 

 

= z 1;

1+

1;

2 1+ 2

,

 

SLEDSTWIEM KOTOROGO (PRI z =

 

 

) QWLQETSQ

FORMULA wALLISA

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 2 4 4 6 6

 

 

 

= lim

 

 

 

2 2 4 4 2n 2n

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

def

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1 3

 

3 5

 

5 7

 

n!+11 3 3 5 5 (2n;1) (2n+1)

 

 

 

 

 

1 wYWEDENNOE |JLEROM (IZ DRUGIH SOOBRAVENIJ) W [19], GL. IX.

246

|TA FORMULA BYLA WYWEDENA wALLISOM1 W IZDANNOJ W 1656 G. \aRIF- METIKE BESKONE^NOSTEJ" (\Arithmetica In nitorum") POSREDSTWOM CEPI

PREOBRAZOWANIJ INTEGRALA W RAWENSTWE = R 1p1 ; x2dx. o ROLI \TOGO AWTORA W RAZWITII MATEMATIKI GOWORIT4UVE 0TO, ^TO IMENNO ON

WWEL SIMWOL 1 (I, S. 22) I TERMIN \INTERPOLQCIQ"

NA[EL ZNA^ENIE \LEMENTA (TO^NEE, DIFFERENCIALA) DLINY GLADKOJ

DUGI: dl =p1+(y0(x))2dx

POKAZAL \REALXNOSTX" MNIMYH ^ISEL2 I DAL KL@^ K IH GEOMETRI- ^ESKOJ TRAKTOWKE, PRIWEDQ W SWOEM IZDANNOM W 1685 G. \kURSE aLGEB-

RY" (\Treatise of Algebra") SLEDU@]IE RASSUVDENIQ: \These Imaginary Quantities (as they are commonly called) arising from the supposed root of a negative square (when they happen) are reputed to imply that the case proposed is Impossible . But suppose that we gain from the sea 10 acres, but that we lose 20. Our gain must be ;10 acres, or ;1600 square perches3. Now suppose this negative plain, ;1600 square perches, to be in the form of a square, must not this supposed square be supposed to have a side? And if so, what shall this side be? We cannot say that it is 40 or ;40, but it is p;1600, or 40p;1, where p signi es a mean proportional between a positive and a negative quantity".

 

uPRAVNENIQ.

1. dOKAZATX, ^TO MEROMORFNAQ FUNKCIQ QWLQETSQ RA-

CIONALXNOJ W TOM I TOLXKO W TOM SLU^AE, KOGDA 1 QWLQETSQ DLQ NEE

USTRANIMOJ OSOBOJ TO^KOJ ILI POL@SOM.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. dOKAZATX, ^TO ESLI DLQ FUNKCII w =f(z) BESKONE^NOSTX QWLQ-

ETSQ a) USTRANIMOJ OSOBOJ TO^KOJ

 

ILI B) POL@SOM PORQDKA 6k, TO

a) res f(z) = lim

 

 

z2f0(z)

B) res f(z) = (

1)k

 

1

 

lim zk+2f(k+1)(z) .

 

 

 

 

 

z=

1

z

!1

 

 

 

 

z=

1

 

 

;

 

(k+1)! z

!1

 

3. oPIRAQSX NA; TEOREMU

wEJER[TRASSA (XI, c. 174),;POLU^ITX DIF-

FERENCIROWANIEM RAZLOVENIQ KOTANGENSA (c. 243) RAZLOVENIE

 

 

 

1

 

 

 

 

 

+1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

=

P

 

 

2 , z

2

C z =0

 

 

 

2 : : :

 

 

 

 

 

 

j=;1 (z; j)

 

 

 

sin

z

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 I, SNOSKA 2 NA S. 13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 w PROTIWOWES IH IZOBRETATELQM

|

ITALXQNSKIM MATEMATIKAM

XVI W. (I, S. 12), S^ITAW[IM IH \FIKCIEJ".

3 aNGL. perch ([EST) | MERA DLINY (=5,03 M) square perch (KWAD-

RATNYJ [EST) | MERA PLO]ADI (=25,3 M2).

OPREDELEN DLQ DOSTATO^NO
0 (RIS. 85),

247

XVI. kAK, PRIMENQQ WY^ETY, WY^ISLQ@T INTEGRALY PO NEZAMKNUTYM KONTURAM

iSPOLXZUQ DEMONSTRIRUEMYE NIVE PRIEMY, WY^ISLENIe

KONTURNYH INTEGRALOW S POMO]X@ WY^ETOW MOVNO RASPRO-

STRANITX1 NA INTEGRALY PO NEZAMKNUTYM KONTURAM I PREV- DE WSEGO | PO PROMEVUTKAM DEJSTWITELXNOJ OSI.

sUTX \TIH PRIEMOW SOSTOIT W DOPOLNENII NEZAMKNUTYH KONTUROW DO ZAMKNUTYH S POSLEDU@]EJ OCENKOJ INTEGRALOW PO \ZAMYKA@]IM" GLADKIM DUGAM. sDELATX \TU OCENKU BOLEE EDINOOBRAZNOJ POZWOLQ@T SLEDU@]IE UTWERVDENIQ.

lEMMY OB INTEGRALAH PO DUGAM OKRUVNOSTEJ.2

1. pUSTX FUNKCIQ w =f(z) OBLADAET SWOJSTWAMI:

1) INTEGRAL Rf(z)dz, GDE Cr | DUGa OKRUVNOSTI RA-

Cr

DIUSA r S CENTROM

BOLX[IH (SOOTWETSTWENNO DOSTATO^NO MALYH) r >0

rIS. 85

1 iDEQ \TOGO RASPROSTRANENIQ WOSHODIT K MEMUARU kO[I [27].

2 iMENNO DUGAMI OKRUVNOSTEJ OBY^NO DOPOLNQ@T NEZAMKNUTYE

KONTURY S CELX@ PREOBRAZOWANIQ IH W ZAMKNUTYE.

DUG Cr .

248

2) z f(z) ! 0

PRI z !1 (SOOTWETSTWENNO z !0)1

TOGDA

R

f(z)dz !0 PRI

r !+1 (SOOTWETSTWENNO r !0)2.

 

Cr

 

 

 

 

 

 

2.

eSLI DLQ ANALITI^ESKOJ FUNKCII w = f(z)TO^KA z0

QWLQETSQ POL@SOM 1-GO PORQDKA, a GLADKIE DUGI L1

I L2 PE-

RESEKA@TSQ W \TOJ TO^KE POD UGLOM (0 6 62

RIS. 86),

TO DLQ INTEGRALOW CRrf(z)dz PO ZAKL@^ENNYM MEVDU L1 I L2

DUGAM

Cr OKRUVNOSTEJ

 

z 2 C :

jz ;z0j = r (OBHODIMYM W

POLOVITELXNOM NAPRAWLENII),

SPRAWEDLIWO PREDELXNOE SO-

OTNO[ENIE lim

R

f(z)dz = i resf(z).

 

 

 

r!0

Cr

 

z=z0

 

rIS. 86

3 (LEMMA vORDANA).3 pUSTX FUNKCIQ w = f(z) (NE OBQZATELXNO ANALITI^ESKAQ) OBLADAET SWOJSTWAMI:

1 pO KRAJNEJ MERE PO MNOVESTWU, SODERVA]EMU WSE DUGI Cr.

2 nEZAWISIMO OT RASTWORA I NAPRAWLENIQ OBHODA

3 pRIWEDENA WO 2-M TOME \kURSE ANALIZA" (\Cours d'Analyse de

FRANCUZSKOGO MATEMATIKA vORDANA

l'Ecole Polytechnique") (Jordan, Camille, 1838 {1922): W IZDANII 1913 G. NA S. 331.

 

 

 

 

R

249

1) DLQ POLOVITELXNOGO ^ISLA INTEGRAL

f(z)ei zdz

 

 

 

 

 

Cr

 

PO POLUOKRUVNOSTI Cr =

z 2 C

: jzj = r ^ 0

6 arg z 6

(RIS. 87, a) OPREDELEN DLQ DOSTATO^NO BOLX[IH r >0

 

 

 

rIS. 87

2)

lim f(z) = 0

 

z!1

 

 

 

Im z>0

R

 

TOGDA

lim

f(z)ei zdz = 0.

 

r!+1

Cr

dOKAZATELXSTWa. 1. w SILU WTOROGO IZ USLOWIJ LEMMY

DLQ L@BOGO (SKOLX UGODNO MALOGO) ^ISLA " > 0 SU]ESTWUET

NASTOLXKO BOLX[OE (SOOTWETSTWENNO NASTOLXKO MALOE) ^ISLO

r" > 0, ^TO

z

f(z)

 

<

"

PRI

jzj > r" (SOOTWETSTWENNO PRI

 

2

0 < jzj

< r").

tOGDA SOGLASNO OCENKE INTEGRALA PO KONTURU

(VIII, c. 133)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

f(z)dz =

 

R

z f(z) dz <

"

 

1

l(Cr) 6

"

2 r = "

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

2 r

 

2 r

 

Cr

 

 

 

Cr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LI[X TOLXKO r >r"

 

(SOOTWETSTWENNO 0<r <r").

2.

 

pREDSTAWLENIE TO^EK z

DUGI Cr

W WIDE z = z0 + reit,

t2[ r r] (KAK NA RIS. 86) POZWOLQET ZAPISATX:

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(z)dz =

 

 

 

f z0 +reit

 

 

reitidt =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

f z0 +reit

reiti

 

;

i res f(z) + i res f(z) dt =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z=z0

 

 

 

 

 

z=z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= i

 

 

 

 

f z0 +reit

 

reit

 

 

 

res f(z) dt + i r

 

 

 

 

 

r

res f(z).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rr

0

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;z=z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

;

 

 

 

 

z=z0

 

1

 

 

 

 

pRI r

!

 

WTOROE SLAGAEMOE W PRAWOJ ^ASTI STREMITSQ

 

K i resf(z), PERWOE VE (INTEGRALXNOE) SLAGAEMOE STREMITSQ

 

 

 

 

z=z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K NUL@, TAK KAK PO FORMULE WY^ETA FUNKCII W POL@SE 1-GO

PORQDKA

 

res f(z) =

lim

 

 

f(z)(z

;

z0) (XV, c. 232), A POTOMU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z=z0

 

 

 

 

 

 

 

z!z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" SU]EST-

DLQ SKOLX UGODNO MALOGO POLOVITELXNOGO ^ISLA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WUET TAKOE (ZAWISQ]EE OT NEGO) POLOVITELXNOE ^ISLO , ^TO

 

 

 

 

 

f(z)(z

;

z0)

 

res f(z) <

"

 

 

 

KAK TOLXKO 0<

z

;

z0

j

< ,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;z=z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

I,

SLEDOWATELXNO, ESLI 0<r < , TO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f z0 +reit reit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

res f(z) dt < ( r

;

r)

 

 

 

6

".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rr ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;z=z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w SILU WTOROGO IZ USLOWIJ LEMMY DLQ L@BOGO (SKOLX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UGODNO MALOGO) ^ISLA " > 0

 

SU]ESTWUET NASTOLXKO BOLX[OE

^ISLO r" > 0, ^TO

 

 

f(z) <

"

 

 

 

PRI

 

z > r" Im z > 0. pREDc-

 

 

 

 

 

 

 

 

TAWLENIE VE TO^EK

 

z

2

 

Cr

 

W WIDE jzj= reit = r(cos t+i sin t),

t2[0 ],

POZWOLQET ZAPISATX

 

PRI

 

 

 

r > r":

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(z)ei z dz =

 

f

reit

 

 

ei r(cos t+i sin t) reitidt

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

it

 

 

 

r sin t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

 

 

 

 

r sin t

 

 

 

 

2

"

 

 

 

 

r sin t

 

 

6

 

 

 

 

 

f re

 

 

 

e;

 

 

 

 

r dt <

 

 

 

 

 

e;

 

 

 

 

 

 

 

rdt = 2

 

 

 

 

 

e;

 

 

 

rdt,

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

>

 

2

 

 

 

 

 

6

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A SLEDOWATELXNO (TAK KAK sin t

 

 

 

 

t

PRI 0

t

6

 

 

 

 

 

RIS. 87, B),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 pOSKOLXKU

 

lim( r

;

r) = .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

!

0