Вопрос15
Поведение функции на бесконечности.
Введем
понятие бесконечности для комплексного
числа. Рассмотрим сферу, касающуюся
плоскости
в точке 0. Сфера представляет собой всё
множество комплексных чисел, тогда
любая точка комплексной плоскости
проектируется
на сферу в единственную точку
с помощью стереографической проекции
точка
является точкой пересечения прямой
с поверхностью сферы. Если взять некоторую
бесконечную последовательность чисел
,
то последовательность изображающих её
точек будет всё ближе и ближе располагаться
к точке
,
поэтому принято считать точку
за изображение бесконечной комплексной
плоскости и соответствующая ей точка
называется
бесконечно удаленной точкой. У бесконечно
удаленной точки
,
а
не
существует.
окрестностью
бесконечно убывающей точки называют
все множество точек, лежащих вне круга
радиуса
.
В терминах ряда Лорана |
В терминах пределов |
I. Устранимая особая точка |
|
Если ряд Лорана не содержит правильной части, то есть не имеет положительных степеней, то точка называется устранимой особой точкой:
|
|
II. полюс порядка |
|
Если ряд Лорана содержит конечное число слагаемых с положительными степенями, то точка называется полюсом порядка:
Порядок полюса равен числу слагаемых с положительными степенями. |
|
III. Существенно-особая точка |
|
Если ряд Лорана содержит бесконечно много членов с положительными степенями, то точка называется существенно-особой точкой:
|
|
Вопрос15
Вычеты:
Вычетом функции
в
точке
называется число,
равное интегралу
Где L
– некоторый замкнутый контур, лежащий
в окрестности точки
и содержащий внутри себя только одну
единственную особую точку
.
Кроме того,
при разложении в ряд Лорана коэффициенты
были равны:
I.
– устранимая особая точка. Точка
называется устранимой особой точкой,
если при разложении в ряд Лорана
функции
не
содержит отрицательных степе
II.
– полюс 1-ого
порядка. Это означает, что функция
при
разложении в ряд Лорана в окрестности
этой точки
,
содержит только одну отрицательную
степень.
III.
– полюс
порядка,
Поскольку полюс
порядка, то
,
содержит ровно
слагаемых с отрицательными степенями,
при разложении её в ряд Лорана, в
окрестности точки
IV.
– существенно-особая точка. Вычет может
быть определен только с помощью разложения
функции в ряд Лорана.
ВОПРОС17
Основная теорема Коши о вычетах. Теорема:
если функция
является
аналитической в некоторой замкнутой
области
,
ограниченной контуром
,
за исключением конечного числа особых
точек
,
лежащих внутри этого контура, то
Доказательство:
пусть функция
имеет
конечное число особых точек
.
Выберем область
таким образом, чтобы все точки лежали
в ней, обведем каждую особую точку
контуром, внутри которого не будет
других особых точек. И соединим их с
контуром
гладкими кривыми. Тогда, по теореме Коши
о многосвязной области, интеграл будет
равен.
Таким образом, каждый из этих интегралов
фактически равен вычетам, за исключением
коэффициентов
.
