Классификация особых точек

Точка  называется особой точкой функции , если функция в этой точке не является аналитической.

Точка  называется правильной точкой функции , если функция в этой точке и некоторой её окрестности является аналитической.

Особая точка  функции  называется изолированной особой точкой, если существует проколотая окрестность этой точки , не содержащая особых точек функции.

Изолированная особая точка  называется устранимой особой точкой, если существует конечный предел .

Изолированная точка  называется полюсом, если .

Если точка — ноль функции  (), то она является полюсом функции .

Если — ноль порядка  для функции , то назовём её полюсом порядка   для функции . При  полюс называется простым.

Изолированная особая точка называется существенно особой, если  не существует.

Очевидно, что если — несократимая дробно-рациональная функция, то её конечными изолированными особыми точками являются корни знаменателя. Они могут быть только полюсами.

Пусть функция  однозначна и аналитична в некоторой окрестности точки  за исключением, может быть, самой точки . Вычетом функции в точке  называется число, равное значению интеграла , где — любой замкнутый контур, лежащий в указанной окрестности и окружающий точку , причём обход происходит в таком направлении, чтобы  оставалась слева, т. е.

.

Если точка  является конечной изолированной особой точкой функции , то

.

Правила нахождения вычетов

  1. Если — правильная или устранимая особая точка, то

.

  1. Если — полюс первого порядка, то

.

Замечание. Если  может быть представлена в виде частного , где , , , то

.

  1. Если — полюс  - го порядка функции , то

.

4. Если — существенно особая точка функции , то для вычисления вычета функции в этой точке обычно определяют коэффициент  ряда Лорана непосредственно.

Решение задачи

а) Конечные особые точки функции  - нули ее знаменателя. При этом,  - ноль третьего порядка, а  - ноль первого порядка. Следовательно, точки  и  -полюсы третьего и первого порядков соответственно. Тогда

,

.

б) Конечная особая точка функции  - точка  - полюс второго порядка, так как

.

Следовательно,

.

Для вычисления этого предела воспользуемся правилом Лопиталя, т. е.

.

в) Точка - существенно особая точка функции , так как не существует .

Для определения вычета найдем коэффициент  разложения  в ряд Лорана по степеням . Так как , то

.

Задача 11

Вычислить интеграл , где :

а) , б) , в) .

Справочный материал

Теорема Коши

Если функция  аналитическая в односвязной области D, ограниченной замкнутым контуром , а также в точках этого контура, то .


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: