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文檔簡介

目錄contents5.1留數(shù)定理5.2留數(shù)計(jì)算5.3定理類型的洛朗級(jí)數(shù):(z0為孤立奇點(diǎn))---(1)--(2)作如圖的小回路,根據(jù)柯西積分定理有:所以:

--(3)

而前面的知識(shí)告訴我們:--(4)所以(3)式為:--(5)討論a-1的重要性→留數(shù)→根據(jù)柯西積分定理:有:留數(shù)定理:留數(shù)定理將積分變?yōu)榱魯?shù)之和。1.一般方法:原則上講:將f(z)在環(huán)域上展開求和直接求積分一樣繁瑣,一般用于本性奇點(diǎn)留數(shù)計(jì)算。1.一般方法:原則上講:將f(z)在環(huán)域上展開求和直接求積分一樣繁瑣,一般用于2.可去奇點(diǎn):可去奇點(diǎn)留數(shù)為零。本性奇點(diǎn)留數(shù)計(jì)算。1.一般方法:原則上講:將f(z)在環(huán)域上展開求和直接求積分一樣繁瑣,一般用于2.可去奇點(diǎn):可去奇點(diǎn)留數(shù)為零。3.極點(diǎn)留數(shù):極限法。本性奇點(diǎn)留數(shù)計(jì)算。1)單極點(diǎn):洛朗級(jí)數(shù)為:3.極點(diǎn)留數(shù):極限法。----(I)特殊情況:(II)1)單極點(diǎn):洛朗級(jí)數(shù)為:3.極點(diǎn)留數(shù):極限法。2)階極點(diǎn):3.極點(diǎn)留數(shù):極限法。2)階極點(diǎn)的情況:3.極點(diǎn)留數(shù):極限法。1)單極點(diǎn):2)階極點(diǎn):1.一般方法:原則上講:將f(z)在環(huán)域上展開求和直接求積分一樣繁瑣,一般用于2.可去奇點(diǎn):可去奇點(diǎn)留數(shù)為零。3.極點(diǎn)留數(shù):極限法。本性奇點(diǎn)留數(shù)計(jì)算。例1:求在z0=1的留數(shù)解:第(1)種解法z0=1是奇點(diǎn)1)確定奇點(diǎn):2)確定奇點(diǎn)類型:∴z0=1是一階極點(diǎn)3)計(jì)算留數(shù):運(yùn)用第一個(gè)公式:解:第(2)種解法:運(yùn)用第二個(gè)公式z0=1是奇點(diǎn)1)確定奇點(diǎn):2)確定奇點(diǎn)類型:運(yùn)用第二個(gè)公式:3)計(jì)算留數(shù):例2:確定的極點(diǎn),求這些極點(diǎn)的留數(shù)極限是非零有限值。所以:z0=nπ是單極點(diǎn),解:第(1)中解法:運(yùn)用第一個(gè)公式1)確定奇點(diǎn):2)確定奇點(diǎn)類型:3)計(jì)算留數(shù):運(yùn)用第一個(gè)公式:5.3:留數(shù)定理的類型(計(jì)算實(shí)變函數(shù)的積分)5.3.1.類型原理留數(shù)定理實(shí)變積分易積分舊知識(shí)再理解:實(shí)變函數(shù)積分的本質(zhì):路徑積分;復(fù)變函數(shù)積分的本質(zhì):路徑積分;實(shí)變函數(shù)是復(fù)變函數(shù)的特殊情況;作變量代換:所以原積分變?yōu)椋篴).處理辦法

例:計(jì)算:(0<ε<1)解:1)代入變換得積分:2)確定積分函數(shù)在環(huán)路內(nèi)的奇點(diǎn):3)根據(jù)留數(shù)定理計(jì)算環(huán)路積分b).例題4)計(jì)算積分:解題步驟:2)確定積分函數(shù)在環(huán)路內(nèi)的奇點(diǎn)3)根據(jù)留數(shù)定理計(jì)算環(huán)路積分1)進(jìn)行積分變換4)計(jì)算積分處理辦法:作極限:如果極限存在,稱極限值稱為反常積分的值,如果時(shí)極限存在的話,該極限稱為積分的主值。記作:作如圖的積分路徑延展:所以有:例3、計(jì)算:解:,具有單極點(diǎn)在上半平面,1)確定函數(shù)奇點(diǎn):2)選出上半平面奇點(diǎn):3)判斷奇點(diǎn)類型:是單極點(diǎn),4)根據(jù)奇點(diǎn)類型計(jì)算留數(shù):5)計(jì)算積分:例4、計(jì)算:(n為正整數(shù))1)確定函數(shù)奇點(diǎn):3)判斷奇點(diǎn)類型:n階極點(diǎn)解:,函數(shù)的奇點(diǎn)2)選出上半平面奇點(diǎn):4)根據(jù)奇點(diǎn)類型級(jí)數(shù)留數(shù):5)計(jì)算積分:原理:同理:如果看成類型(二)積分:則:按類型(二)積分要求:當(dāng)z在上半平面→∞時(shí),和一致→0。現(xiàn)在的條件:z→∞,F(xiàn)(z),G(z)→0;有區(qū)別,能否抹掉這個(gè)區(qū)別?能約當(dāng)引理:

為正數(shù)。CR為半圓周(上半平面),設(shè)z在上半平面和實(shí)軸上→∞時(shí),F(xiàn)(z)一致→0,則:證明:跳當(dāng)z在上半平面或?qū)嵼S上→∞時(shí),F(xiàn)(z)→0,所以只證明:有界,上式可寫為:(積分為面積和),如圖:在0≤范圍內(nèi)≤在 當(dāng)m為負(fù)數(shù)時(shí):是對(duì)實(shí)軸的映象.∴類型(三)的積分可化為類型(二)的積分:{在上半平面所有奇點(diǎn)

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