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洛朗级数.ppt

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第四节 洛朗级数,二、洛朗级数的概念,三、函数的洛朗展开式,一、问题的引入,五、小结与思考,,,,,四、典型例题,,,,一、问题的引入,问题:,负幂项部分,正幂项部分,主要部分,解析部分,同时收敛,收敛,,,,,收敛半径,收敛域,,收敛半径,收敛域,两收敛域无公共部分,,两收敛域有公共部分,,R,结论:,常见的特殊圆环域:,例如,,都不解析,,而,2. 问题:在圆环域内解析的函数是否一定能展开成级数?,所以,也可以展开成级数:,二、洛朗级数的概念,定理,C为圆环域内绕 的任一正向简单闭曲线.,为洛朗系数.,证,对于第一个积分:,,,对于第二个积分:,其中,下面证明,,,则,如果C为在圆环域内绕 的任何一条正向简单,[证毕],说明:,,在圆环域内的洛朗(Laurent)级数.,,,1),2) 某一圆环域内的解析函数展开为含有正、负幂项的级数是唯一的, 这就是 f (z) 的洛朗级数.,定理给出了将圆环域内解析的函数展为洛朗级数的一般方法.,三、函数的洛朗展开式,常用方法 : 1. 直接法 2. 间接法,1. 直接展开法,利用定理公式计算系数,然后写出,缺点: 计算往往很麻烦.,根据正、负幂项组成的的级数的唯一性, 可,用代数运算、代换、求导和积分等方法去展开 .,优点 : 简捷 , 快速 .,2. 间接展开法,四、典型例题,例1,解,由定理知:,其中,故由柯西–古萨基本定理知:,由高阶导数公式知:,另解,本例中圆环域的中心 z = 0 既是各负幂项的奇点,,例2,内是处处解析的,,试把 f (z) 在这些区域内展开成洛朗级数.,解,由,,,且仍有,此时,仍有,说明:,回答:不矛盾 .,朗展开式是唯一的),问题:这与洛朗展开式的唯一性是否相矛盾?,(唯一性 : 指函数在某一个给定的圆环域内的洛,解,例3,例4,解,例5,内的洛朗展开式.,解,五、小结与思考,在这节课中, 我们学习了洛朗展开定理和函 数展开成洛朗级数的方法. 将函数展开成洛朗级 数是本节的重点和难点.,洛朗级数与泰勒级数有何关系?,思考题,洛朗级数是一个双边幂级数, 其解析部分是 一个普通幂级数;,思考题答案,是一般与特殊的关系.,洛朗级数的收敛区域是圆环域,放映结束,按Esc退出.,
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