6.[单选题]若z_(0)是函数f(z)的m阶零点是z_(0)是函数(1)/(f(z))的m阶极点的()A. 充分条件B. 必要条件C. 充要条件D. 非充分也非必要
A. 充分条件
B. 必要条件
C. 充要条件
D. 非充分也非必要
题目解答
答案
解析
本题考查函数零点与极点的概念以及充分必要条件的判断。解题的关键在于明确函数$m$阶零点和$m$阶极点的定义,然后分别从充分性和必要性两个方面进行证明。
充分性证明
若$z_{0}$是函数$f(z)$的$m$阶零点,根据$m$阶零点的定义,函数$f(z)$可以表示为$f(z)=(z - z_{0})^{m}\varphi(z)$,其中$\varphi(z)$在$z_{0}$处解析,且$\varphi(z_{0})\neq0$。
那么$\frac{1}{f(z)}=\frac{1}{(z - z_{0})^{m}\varphi(z)}$,令$\psi(z)=\frac{1}{\varphi(z)}$,因为$\varphi(z)$在$z_{0}$处解析且$\varphi(z_{0})\neq0$,所以$\psi(z)$在$z_{0}$处也解析,且$\psi(z_{0})\neq0$。
此时$\frac{1}{f(z)}=\frac{\psi(z)}{(z - z_{0})^{m}}$,这符合$m$阶极点的定义,即$z_{0}$是函数$\frac{1}{f(z)}$的$m$阶极点,充分性得证。
必要性证明
若$z_{0}$是函数$\frac{1}{f(z)}$的$m$阶极点,根据$m$阶极点的定义,$\frac{1}{f(z)}$可以表示为$\frac{1}{f(z)}=\frac{\psi(z)}{(z - z_{0})^{m}}$,其中$\psi(z)$在$z_{0}$处解析,且$\psi(z_{0})\neq0$。
则$f(z)=\frac{(z - z_{0})^{m}}{\psi(z)}$,令$\varphi(z)=\frac{1}{\psi(z)}$,因为$\psi(z)$在$z_{0}$处解析且$\psi(z_{0})\neq0$,所以$\varphi(z)$在$z_{0}$处也解析,且$\varphi(z_{0})\neq0$。
此时$f(z)=(z - z_{0})^{m}\varphi(z)$,这符合$m$阶零点的定义,即$z_{0}$是函数$f(z)$的$m$阶零点,必要性得证。
综上,$z_{0}$是函数$f(z)$的$m$阶零点是$z_{0}$是函数$\frac{1}{f(z)}$的$m$阶极点的充要条件。