将函数展开为洛朗级数将函数f(z)=1/(1+z^2) 分别在z =0 点和 z=-i点展开为洛朗级数大学复变函数问题

宋东晓 1年前 已收到1个回答 举报

yjbooesign 幼苗

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在z=0的圆环域0<|z|<1内,f(z)=1/(z^2+1)=∑(-1)^n×z^(2n),其中的n从0开始取值.
在z=-i的圆环域0<|z+i|<2内,f(z)=1/(z+i)×1/(z-i).
其中1/(z-i)=1/(z+i)×1/(z+i-2i)=-1/(2i)×1/(1-(z+i)/(2i))=-1/(2i)×∑(z+i)^n/(2i)^n,n从0开始取值.
所以,f(z)=-1/(2i)×∑(z+i)^(n-1)/(2i)^n=-∑(z+i)^(n-1)/(2i)^(n+1),n从0开始.
或者写成-∑(z+i)^n/(2i)^(n+2),n从-1到+∞.

1年前 追问

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宋东晓 举报

请问能解释一下每个大步骤的解题思路和套用到的公式吗? 用纸写最好

举报 yjbooesign

想方设法利用等比级数1/(1-z)=1+z+z^2+....+z^n+...,|z|<1。方法就是幂级数的加、减、乘,逐项求导,逐项积分

宋东晓 举报

z=0 的级数展开明白了!非常感谢!不过请问 z=-i 能再详细说说吗

宋东晓 举报

而且我发现你的解题步骤是使用了泰勒级数的公式是吧?这样解洛朗级数也是一样的吗?去年没学好今年缓考的...

举报 yjbooesign

洛朗级数的讨论就是在泰勒级数的基础上展开的。
z=-i时,1/(z+i)已经不需要展开了,它已经是z+i的幂次了。对于1/(z-i)的展开就是套用等比级数公式,把分母转换成(z+i)-2i的形式,进一步就变成了等比级数需要的形式1/(1-(z+i)/2i),公比是(z+i)/2i
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