首页数学函数论复变函数与积分变换 15 第十五次 留数.pptx

15 第十五次 留数.pptx

页数:31页文件大小:846.6 KB来源: 复变函数与积分变换ppt课件

本课件系统讲解留数:先由闭曲线积分引出留数即罗朗展式中负一次幂的系数,给出留数定理;随后总结求极点处留数的三个准则,并通过例题对比展开法与准则法的用法;最后讨论无穷远点的留数及其计算方法。

章节引入页,说明本节讲留数的概念、留数定理与留数的计算
定义页,沿闭曲线积分后给出留数的定义式,源文件公式以图片呈现
结论页,说明孤立奇点处的留数等于罗朗展式中负一次幂的系数,可去奇点处留数为零
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第1页:留数的概念

(其中c为去心邻域内围绕z0的任一闭合曲线)§2留数本节内容:留数的概念;留数定理;留数的计算。一、留数概念.z0cr两端沿c积分

第2页:留数的定义

0由此得到:留数

定义

第3页:留数与c-1的关系

函数在某一孤立奇点处的留数等于函数在该点的去心邻域内的罗朗展式中负一次幂的系数c-1注:可去奇点处的留数为0

第4页:留数概念思考题

思考:

第5页:留数定理

二、留数定理c.z0留数定义说明:只要z0为f(z)的孤立奇点,则对于z0临近(c内只有一个奇点)且围绕z0的任一闭合曲线c,都有:若闭合曲线c内部有多个奇点c.z1c1.z2c2.zncn在c内,围绕每一奇点做小闭合曲线,则由复合闭路原理,c上的积分是各小闭合曲线上的积分值之和。

第6页:留数定理公式

c.z1c1.z2c2.zncn留数定理:

第7页:留数定理的作用

留数定理的作用:给出了计算闭合曲线上积分的又一方法:留数法展开

第8页:极点处留数计算准则

三、极点处留数计算公式除了罗朗展开即定义法求留数外,求极点处的留数还有以下准则(公式)

第9页:留数计算准则一

准则1:特别地,

第10页:留数计算准则二

准则2:证明:的一阶极点,由此,由准则1,得

第11页:留数计算准则三

奇点为:满足准则3的条件,故此:练习:求留数或积分:

第12页:求留数例题法一

解:法一:故由准则2留数=

第13页:求留数例题法二

法二:应用定义,即罗朗展开并且注意,只关心c-1

第14页:

第15页:用留数法计算积分

分别为3阶、1阶极点,由极点处的留数准则,有:=0法二、留数法积分曲线内奇点:

第16页:留数法积分示例

用留数法,因:由留数定理

第17页:含三个奇点的积分

积分曲线内部奇点有3个:由准则3,所以I=

第18页:极点阶数易错提醒

注意:z=0点不是6阶极点!展开法

第19页:无穷远点的留数

二、函数在无穷远点的留数1、定义

第20页:

第21页:可去奇点留数注解

注:无穷为可去奇点时,其留数不一定为0!

第22页:全体奇点留数之和为零

注意到:再由无穷远点留数定义及留数定理,立即得到:定理:若f(z)在扩充复平面上有有限个奇点,则f(z)在所有奇点(包括∞)处的留数值之和为0推论:函数在c外所有奇点处(包括∞)的留数值之和乘以

第23页:无穷远点留数计算法

  • 2、留数计算法
  • 一、直接展开:法
  • 二、间接法:化为0点处的留数问题

第24页:无穷远点留数示例一

由此得到:

第25页:无穷远点留数示例二

此题前面计算过,下面换一方法:

第26页:无穷远点留数示例三

此题也可这样求留数:

第27页:求无穷远点留数练习

练习:,求无穷处留数

第28页:练习解答·曲线外奇点

=0(因为0为可去奇点)解:1.考察曲线外奇点留数:

第29页:练习解答法一

法一、展开

第30页:练习解答法二

法二、注:因此结果一致!

第31页:

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