
27. Вычет. Теор. О вычетах.
опр.
а - изол. особ. f(z).
Вычетом ф-ции в т. а наз. число, равное
- некот. окр., целиком лежащая в проколот.
окр. т. а, не содержащей других особ.
точек ф-ции f(z).
Обозн.
.
теор.
(вычет равен коэфф. при -1 степени в ее
разлож. в ряд Лорана в окр. т. а).
а
- ноль порядка m.
.
а - полюс порялка k.
.
теор.
о
вычетах:
пусть ф-ция f(z)
аналит.в обл. D
за искл. конечного числа особ. т. ak
r=1,…,n.
И пусть контур Г целиком лежит в обл. D
и не проходит ни через одну из особ.
точек ф-ции f(z),
причем все особ. т. лежат внутри этого
контура. Тогда
.
док-во:
(пицца) поведем n
окр. |z-ak|=rk
так чтобы они целиком лежали внутри
контура Г так, что бы внутри каждой из
этих окр. сод. токльо одна особ. т. ф-ции
и не они не имели общих точек - γk.
ч.т.д.
28. Логарифмический вычет. Принцип аргумента.
опр.
Логарифм. вычетом ф-ции f(z)
в точке а наз. вычет ее логарифм. произв.
.
теор.
f(z)
аналит. в обл. D,
за искл. конечного числа полюсов
кратностей
соотв., и имеет в этой обл. нули
кратностей
.
Пусть контур Г целиком лежит в обл. D
и охватывает все полюсы и нули ф-ции
f(z).
Тогда справедливо равенство
.
(Кол-во нулей - кол-во полюсов). док-во:
теор.
Пусть f(z)
аналит. в обл. D
за искл. конечного числа полюсов
кратностей
,
и обращается в в ноль в т.
кратностей
(эль малое). Пусть кривая L
целиком лежит в обл. D
и охватывает все нули и полюсы ф-ции.
Тогда разность между числом нулей и
числом полюсов равна деленному на 2π
изменению аргумента ф-ции f(z)
при обходе кривой L.
.
29.Теорема Руше.
Пусть
ф-ции f(z)
и ф(z)
аналит. в обл. D
и контур L
целиком лежит в этой обл. тогда если на
контуре вып. нер-во
,
то ф-ция f(z)
и ф-ция f(z)+ф(z)
имеют внутри контура L
одинаковое число нулей.
док-во:
т.к.
Применим к ф-ции f(z)+ф(z)
принцип аргумента:
.
Рассм. последнее слагаемое:
.
Значит знач. ф-ции w
лежат внутри круга радиуса 1 с ц. в т. 1.
Изменение вдоль контура L
т.к. f(z)
и ф(z)
тоже аналит. в D,
а знач. не имеет полюсов, т.о. в силу
принципа аргумента
,
где N1
- число нулей ф-ции внутри L.
,
где N
- число нулей ф-ции внутри L.
=> N1=N
- число нулей этих ф-ций совпадают, ч.т.д.
30. Основная теорема алгебры.
Любой
многочлен степени n
,
имеет ровно n
корней с учетом их кратностей.
док-во:
Рассм. ф-цию
и
,
тогда
- аналит. в C.
т.к.
то сущ. такая окр. L:
|z|=R,
что все корни многочлена лежат внутри
этой окр., а на самой окр. вып. нер-во
,
тогда в силу теор. Рушк ф-ции f(z)
и Pn(z)
имеют внутри L
одинаковое кол-во нулей => Pn(z)
имеет n
корней (нулей), ч.т.д.