第14讲 解析函数的洛朗级数表示
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1. 预备知识Cauchy 积分公式的推广到复连通域---见第三章第18:、且作圆周:解析在设D D k k R z z k k R D z f ⊂=−≤121021,,:.:)(有,对1D z ∈∀ζπf iz f k ∫=221)(2. 双边幂级数定义形如)(00 +++=−+∞−∞=∑n nnc c z z c 正幂项(包括常数项))(00+=−∑∞=n nnc z z c 及其中1,0(0±=n c z n 负幂项部分:)(110=−−∞=−−∑n nnc z z c3. 函数展开成双边幂级数定理()()(21:)5()()(:)(010001的任何一条简单闭曲线内绕是其中在设z D c n d z f i c z z cz f R z z R D z f k n n n nn=−=−=<−<∫∑+∞+−∞=ζζζπ在称为R z z R D z f 201:)(<−<内的在称为R z z R D z f 201:)(<−<4. 展开式的唯一性结论一个在某一圆环域内解析的函数展开为含有正、负幂项的级数是唯一的,这个级数就是的洛朗级数。
事实上,)()(:)(01∑∞+−∞=−=<n nz z az f R D z f 可表示为在设∑∞+−∞=−=n nnz af )()(0ζζcz D c ∈∀ζ的简单闭曲线,内任何一条绕为设。
实变函数的幂级数,泰勒级数,洛朗级数实变函数的幂级数、泰勒级数和洛朗级数是数学中常见且重要的概念,它们在数学分析和实际应用中都有着重要的作用。
本文将从浅入深地探讨这些级数的定义、性质和应用,希望能够帮助读者更全面地理解这一主题。
一、实变函数的幂级数1.1 什么是幂级数在数学中,幂级数是指形如∑(an * (x - a)^n)的无穷级数,其中a是常数,an是系数,x是变量。
这种级数在数学分析和微积分中有着重要的应用,可以用来表示各种函数。
1.2 幂级数的收敛性幂级数的收敛性是指在何种情况下幂级数能够收敛于某一函数。
对于幂级数∑(an * (x - a)^n),我们可以使用收敛域的概念来定义其收敛性。
一般来说,收敛域是指在何种范围内幂级数可以收敛于某一函数,而在范围之外则发散。
1.3 幂级数的应用幂级数在数学分析、微积分、物理学和工程学等领域有着重要的应用。
通过幂级数,我们可以将各种函数进行展开,并且可以用幂级数逼近复杂的函数,从而简化计算和分析过程。
二、泰勒级数2.1 泰勒级数的定义泰勒级数是一种特殊的幂级数,它可以将一个函数表示为一个无穷级数的形式。
泰勒级数的系数由函数的各阶导数决定,因此可以通过泰勒级数来对函数进行近似和展开。
2.2 泰勒级数的收敛性与幂级数类似,泰勒级数也有其收敛性的问题。
对于给定的函数,我们需要确定其在何种范围内泰勒级数能够收敛于该函数,这可以通过收敛域的概念来加以解释。
2.3 泰勒级数的应用泰勒级数在数学分析、物理学、工程学和计算机科学等领域有着广泛的应用。
通过泰勒级数,我们可以对各种函数进行近似和展开,从而简化复杂函数的计算和分析。
三、洛朗级数3.1 洛朗级数的定义洛朗级数是一种可以表示在一个环形区域内解析的函数的级数表示法。
它是将一个函数在有限正负无穷远点处展开成一个大量项的和的一种方式。
3.2 洛朗级数的收敛性与泰勒级数类似,洛朗级数也需要考虑其在何种范围内能够收敛的问题。