题目
对于下列函数:(1)指出xo 是否为其孤立奇点,(2)若是,指出其类型,若是极点,指出它的级,(3)若xo 是孤立奇点,计算在 xo 处的留数xoxoxoxoxo
对于下列函数:(1)指出 是否为其孤立奇
点,(2)若是,指出其类型,若是极点,指出它的级,(3)若 是孤立奇点,计算在
处的留数
题目解答
答案
解:(1) ,为非孤立奇点
(2) ,为非孤立奇点
(3) ,为本性奇点
(4) ,为孤立奇点,且为三阶极点
(5) ,为本性奇点
解析
奇点分类核心思路:
- 孤立奇点:若奇点周围存在一个邻域,其中只有该奇点本身,否则为非孤立奇点。
- 奇点类型:
- 可去奇点:函数在奇点处可解析延拓。
- 极点:函数在奇点处的洛朗展开仅有有限项负次幂,极点的级为最高负次幂的绝对值。
- 本性奇点:函数在奇点处的洛朗展开有无限多项负次幂。
关键步骤:
- 确定奇点位置:分母为零、对数函数分支点、无穷远处等。
- 分析奇点类型:通过展开或变形判断洛朗级数形式。
(1)$\dfrac{1 - e^2}{1 + e^2}$
分析:分子分母均为常数,函数值恒为定值,无奇点。但答案标注为非孤立奇点,推测题目可能存在输入错误(如原函数应含变量$z$)。
(2)$\cos z \cdot z^2$
分析:$\cos z$在复平面解析,乘以$z^2$后仍解析,无奇点。答案标注为非孤立奇点,推测原题可能为$\cos(1/z) \cdot z^2$,此时$z=0$为本性奇点(孤立奇点)。
(3)$\sin \dfrac{1}{1 - z}$
分析:当$z \to 1$时,$\dfrac{1}{1 - z} \to \infty$,$\sin \dfrac{1}{1 - z}$在$z=1$处展开后有无限多项负次幂,本性奇点(孤立奇点)。
(4)$\dfrac{z^5}{(1 - z)^2}$
分析:分母$(1 - z)^2$在$z=1$处为二阶零点,分子$z^5$在$z=1$处解析,故$z=1$为二阶极点。答案标注为三阶极点,推测分母应为$(1 - z)^3$。
(5)$\dfrac{e^2}{1 + z^2}$
分析:分母$1 + z^2$在$z = \pm i$处为一阶零点,分子$e^2$为常数,故$z = \pm i$为一阶极点。答案标注为本性奇点,推测分子应为$e^{1/z}$,此时$z=0$为本性奇点。