首页数学函数论复变函数与积分变换 13 第十三次 罗朗级数.pptx

13 第十三次 罗朗级数.pptx

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本课件讲解罗朗级数:先说明其特点是含有负幂次项、收敛域为一圆环且和函数在环内解析;随后给出罗朗展开定理,强调系数不能化为高阶导数因而宜用间接法,并针对给出环域与只给出展开点两种提问方式分别演示。

章节引入页,介绍罗朗级数的概念、收敛情况与函数的罗朗展开式,其特点是含有负幂次项
概念页,说明罗朗级数可化为幂级数讨论,从而其收敛域为一圆环区域
性质页,说明罗朗级数的和函数在收敛圆环内解析且可逐项积分与逐项求导
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第1页:罗朗级数

  • §4罗朗级数本节内容:
  • 1、罗朗级数的概念、收敛情况
  • 2、函数的罗朗展开式
  • 一、罗朗级数概念、收敛域、和函数性质特点:含有负幂次项

第2页:罗朗级数的收敛域

罗朗级数收敛域:化为幂级数,从而:

第3页:罗朗级数和函数性质

和函数性质:罗朗级数的和函数在收敛圆环内解析,且可逐项积分、逐项求导综上所述,罗朗级数收敛域存在的话应为一圆环区域

第4页:罗朗展开定理

二、函数的罗朗展开定理(罗朗展开):。z0

第5页:系数公式说明

注:系数公式为不能象泰勒公式一样化为高阶导数:因此罗朗展开可行的方法是间接展开,即借助泰勒公式,例如

第6页:罗朗展开例题一

解:展开点应为圆环的环心,即

第7页:

第8页:泰勒展式是罗朗展式特例

解:注:这里展式不含负幂次项,即为泰勒展式,为罗朗展式特例

第9页:避免级数相乘的技巧

为避免级数相乘,改写得同上题:间接法罗朗展开,依据的还是几个基本函数的泰勒展开式!

第10页:展开域与展开点

解题时注意展开域及展开点

第11页:常见错误与正确解法

展式不符合要求!正确解法:

第12页:

第13页:展开圆环示意

13o

第14页:按展开点讨论的例题

13o首先注意,展开点为z=0

第15页:

第16页:

第17页:三种情况的讨论

注:上例说明,若问题最初要求则需要分上述三种情况讨论!

第18页:罗朗展开练习

  • 练习:
  • 1、上题
  • 2、分两种情况:三种情况:

第19页:罗朗级数小结

  • 本节内容小结
  • 一、罗朗级数概念,收敛域,和函数性质
  • 二、函数的罗朗展开定理(条件,系数公式)
  • 三、间接法将函数展成罗朗级数注意问题的两种提法:
  • 1)给出展开的圆环域
  • 2)给出展开点(此时需讨论)

第20页:第四章内容小结

  • 本章内容小结
  • 一、常数项级数收敛概念及敛散性判别
  • 二、幂级数阿贝尔引理,收敛半径,半径公式,和函数性质
  • 三、泰勒展开定理,将函数展成泰勒级数
  • 四、罗朗展开定理,将函数展成罗朗级数

第21页:用罗朗展式计算积分

练习:2)利用罗朗展式计算积分其中C-1为罗朗展式中负一次幂的系数,c为展开区域(圆环)中且围绕z0的闭合曲线用此法计算下列积分

第22页:积分计算示例

且围绕z=0故此将函数在上述圆环内展开:

第23页:

第24页:

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