§17. Singularna točka u beskonačnosti
Definicija. Točka u beskonačnosti u kompleksnoj ravnini naziva se izolirana singularna točka nedvosmislen analitička funkcijaf(z), ako vani krug nekog radijusa R,
oni. za , ne postoji konačna singularna točka funkcije f(z).
Za proučavanje funkcije u beskonačno udaljenoj točki, napravimo promjenu Funkcija
imat će singularitet u točki ζ
= 0, a ova točka će biti izolirana, jer
unutar kruga nema drugih singularnih točaka prema pretpostavci. Biti analitičan u ovome
krug (s izuzetkom ζ
= 0), funkcija može se proširiti u Laurentov niz po potencijama ζ
. Klasifikacija opisana u prethodnom paragrafu je u potpunosti sačuvana.
Međutim, ako se vratimo na izvornu varijablu z, zatim redovi u pozitivnim i negativnim potencijama z'zamijeniti' mjesta. Oni. klasifikacija točaka u beskonačnosti izgledala bi ovako:
![](https://i0.wp.com/studfiles.net/html/909/123/html_xGAWqyCSlu.obR2/img-VifNvZ.png)
Primjeri. 1.. Točka z =
ja
− pol 3. reda.
2.
. Točka z =
∞
je bitna singularna točka.
§osamnaest. Ostatak analitičke funkcije u izoliranoj singularnoj točki.
Neka točka z 0 je izolirana singularna točka analitičke funkcije s jednom vrijednošću
f(z) . Prema prethodnom, u blizini ove točke f(z) može se jedinstveno predstaviti Laurentovim nizom: gdje
Definicija.odbitak analitička funkcija f(z) u izoliranoj singularnoj točki z 0
nazvao složeni broj, jednaka vrijednosti integrala uzeti u pozitivnom smjeru za bilo koji Zatvoreni krug, koji leži u domeni analitičnosti funkcije i unutar sebe sadrži jedinu singularnu točku z 0 .
Ostatak je označen simbolom Res [f(z),z 0 ].
Lako je vidjeti da je ostatak u pravilnoj ili uklonjivoj singularnoj točki jednak nuli.
Na polu ili bitnoj singularnoj točki, ostatak jednaka koeficijentu s-1 Laurent red:
.
Primjer. Pronađite ostatak funkcije .
(Neka to bude lako vidjeti
koeficijent s-1 dobit ćemo množenjem članova sa n= 0:res[ f(z),ja
]
=}
Često je moguće izračunati ostatke funkcija preko na jednostavan način. Neka funkcija f(z) ima uklj. z 0 je pol prvog reda. U ovom slučaju, proširenje funkcije u Laurentov niz ima oblik (§16):. Ovu jednakost pomnožimo sa (z − z 0) i prijeđemo na limes pri . Kao rezultat, dobivamo: Res[ f(z),z 0 ] =
Da, unutra
u zadnjem primjeru imamo Res[ f(z),ja
]
=.
Da biste izračunali ostatke na polovima višeg reda, pomnožite funkciju
na (m− redoslijed pola) i diferencirati rezultirajući niz ( m −
1 put.
U ovom slučaju imamo: Res[ f(z),z 0 ]
Primjer. Pronađite ostatak funkcije u točki z= −1.
{Res[ f(z),
−1]
}
Ako neki niz konvergira do konačnog broja a , tada pišemo
.
Ranije smo u razmatranje uveli beskonačno velike nizove. Prihvatili smo da su konvergentni i označili njihove limite simbolima i . Ovi simboli predstavljaju beskrajno udaljene točke
. Ne pripadaju skupu realnih brojeva. Ali koncept limita omogućuje uvođenje takvih točaka i pruža alat za proučavanje njihovih svojstava uz pomoć realnih brojeva.
Definicija
točka beskonačnosti, ili beskonačnost bez predznaka, je granica prema kojoj teži beskonačno veliki niz.
točka u beskonačnosti plus beskonačnost, je granica prema kojoj teži beskonačno veliki niz s pozitivnim članovima.
točka u beskonačnosti minus beskonačnost, je granica prema kojoj teži beskonačno veliki niz s negativnim članovima.
Za bilo koga pravi broj a vrijede sljedeće nejednakosti:
;
.
Koristeći realne brojeve, uveli smo koncept okolina beskonačne točke.
Okolica točke je skup .
Konačno, okolina točke je skup .
Ovdje je M proizvoljan, proizvoljno veliki realni broj.
Tako smo skup realnih brojeva proširili uvođenjem novih elemenata. U tom smislu vrijedi sljedeća definicija:
Produženi brojevni pravac ili prošireni skup realnih brojeva naziva se skup realnih brojeva, dopunjenih elementima i :
.
Najprije zapišemo svojstva koja točke i imaju. Zatim, razmotrite pitanje stroge matematička definicija operacije za te točke i dokaze tih svojstava.
Svojstva točaka u beskonačnosti
Zbroj i razlika.
;
;
;
;
Posao i privatno.
;
;
;
;
;
;
;
.
Veza s realnim brojevima.
Neka je a proizvoljan realan broj. Zatim
;
;
;
;
;
.
Neka a > 0
. Zatim
;
;
.
Neka a < 0
. Zatim
;
.
Nedefinirane operacije.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Dokazi za svojstva točaka u beskonačnosti
Definicija matematičkih operacija
Već smo dali definicije za točke u beskonačnosti. Sada im moramo definirati matematičke operacije. Budući da smo te točke definirali u terminima nizova, operacije na tim točkama također moraju biti definirane u terminima nizova.
Tako, zbroj dva boda
c = a + b
pripada proširenom skupu realnih brojeva,
,
nazvat ćemo granicu
,
gdje su i proizvoljni nizovi s granicama
i .
Na sličan način definirane su operacije oduzimanja, množenja i dijeljenja. Samo, kod dijeljenja elementi u nazivniku razlomka ne smiju biti jednaki nuli.
Zatim razlika od dva boda:
je granica: .
Točkasti proizvod:
je granica: .
Privatni:
je granica: .
Ovdje i su proizvoljni nizovi čiji su limiti a i b , redom. NA posljednji slučaj, .
Dokaz o vlasništvu
Da bismo dokazali svojstva točaka u beskonačnosti, moramo koristiti svojstva beskonačno velikih nizova.
Razmotrimo nekretninu:
.
Da bismo to dokazali, moramo to pokazati
,
Drugim riječima, trebamo dokazati da zbroj dva niza koji konvergiraju u plus beskonačno konvergira u plus beskonačno.
1
vrijede sljedeće nejednakosti:
;
.
Tada za i imamo:
.
Neka . Zatim
u ,
gdje .
Ovo znači to .
Ostala svojstva dokazuju se na sličan način. Kao primjer donosimo još jedan dokaz.
Dokažimo da:
.
Da bismo to učinili, moramo to pokazati
,
gdje su i proizvoljni nizovi, s granicama i .
To jest, moramo dokazati da je produkt dvaju beskonačno velikih nizova beskonačno velik niz.
Dokažimo to. Kako je i , onda postoje neke funkcije i , tako da za svaki pozitivan broj M 1
vrijede sljedeće nejednakosti:
;
.
Tada za i imamo:
.
Neka . Zatim
u ,
gdje .
Ovo znači to .
Nedefinirane operacije
Dio matematičke operacije s točkama u beskonačnosti nisu definirane. Da bismo pokazali njihovu neodređenost, moramo dati nekoliko posebnih slučajeva kada rezultat operacije ovisi o izboru sekvenci koje su u njih uključene.
Razmotrite ovu operaciju:
.
Lako je pokazati da ako je i , onda granica zbroja nizova ovisi o izboru nizova i .
Doista, uzmimo. Granice ovih nizova su jednake. Ograničenje iznosa
jednak je beskonačnosti.
Sada uzmimo. Granice ovih nizova su također jednake. Ali granica njihova zbroja
jednaka nuli.
To jest, pod uvjetom da i , vrijednost granice zbroja može potrajati razna značenja. Stoga operacija nije definirana.
Na sličan način može se pokazati nesigurnost preostalih gore navedenih operacija.
točka beskonačnosti.
Neka je funkcija analitička u nekoj okolini beskonačno udaljene točke (osim same točke). Kažu da jestuklonjiva singularna točka, pol ili bitna singularna točkafunkcionira ovisno okonačan, beskonačan ili nepostojeći .
Neka i tada biti analitički u nekoj okolini točke. Potonji će biti singularna točka istog tipa kao za for. Laurentova ekspanzija u susjedstvu može se dobiti jednostavnom promjenom Laurentove ekspanzije u susjedstvu. Ali s takvom zamjenom, ispravan dio zamjenjuje se glavnim i obrnuto. Dakle, pošteno
Teorem 1. U slučaju singulariteta koji se može ukloniti u beskonačnoj točki, Laurentovo širenje funkcije u susjedstvu te točke uopće ne sadrži pozitivnih stupnjeva, u slučaju stupasadrži ih konačan broj, au slučajubitno obilježje – beskonačno.
Ako ima u točki uklonjivi značajka, obično se kaže da itanalitički u beskonačnosti, i prihvatiti. U ovom slučaju funkcija je očito ograničena iu nekoj okolini točke.
Neka je funkcija analitička u punom prostoru. Iz analitičnosti funkcije u beskonačnoj točki slijedi da je ona ograničena u okolini te točke; pustiti na. S druge strane, od analitičnosti do začarani krug slijedi svoje ograničenje u ovom krugu; pusti to unutra. Ali tada je funkcija ograničena u cijeloj ravni: za sve što imamo. Dakle, Liouvilleov teoremmože se dati sljedeći oblik.
Teorem 2. Ako je funkcija analitička u punoj ravnini, onda je konstantna.
Predstavimo sada konceptostatak u beskonačnosti. Neka je funkcija analitička u nekoj okolini točke (osim, možda, same ove točke); pod, ispoddedukcija funkcije u beskonačnosti razumjeti
gdje je dovoljno velika kružnica prijeđena u smjeru kazaljke na satu (tako da kružnica točke ostane lijevo).
Iz ove definicije izravno slijedi da je ostatak funkcije u beskonačnosti jednak koeficijentu at u njenom Laurentovom širenju u blizini točke, uzet sa suprotnim predznakom:
Teorem 3. Ako funkcija ima konačan broj singularnih točaka u punoj ravnini, tada je zbroj svih njezinih ostataka, uključujući i ostatak u beskonačnosti, jednak nuli.
Dokaz. Doista, neka a 1 ,…a n krajnje singularne točke funkcije i - kružnica koja ih sve sadrži. Po svojstvu integrala, teoremu o ostatku i definiciji ostatka u beskonačno udaljenoj točki, imamo:
Ch.t.d.
Primjene teorije rezidua na izračun integrala.
Neka je potrebno izračunati integral od stvarna funkcija duž nekog (konačnog ili beskonačnog) segmenta ( a, b) x-os. Komplement (a, b ) neka krivulja koja omeđuje zajedno s ( a , b ) domenu, a analitički nastaviti na.
Primjenjujemo teorem o ostatku na konstruirani analitički nastavak:
(1)
Ako se integral preko može izračunati ili izraziti u terminima željenog integrala, tada je problem izračuna riješen.
U slučaju beskonačnih segmenata ( a , b ) obično razmatraju obitelji beskonačno rastućih kontura integracije, koje su konstruirane na takav način da, kao rezultat prelaska na granicu, dobijemo integral nad ( a , b ). U tom slučaju ne može se izračunati integral over u relaciji (1), već se može pronaći samo njegova granica, koja se često pokaže jednakom nuli.
Sljedeće je vrlo korisno.
Lema (Jordan). Ako na nekom nizu lukova kružnica, (, a fiksna) funkcija teži nuli ravnomjerno u odnosu na
. (2)
Dokaz. Označiti
Prema uvjetima leme, as također teži nuli, i Neka a>0; na lukovima AB i CD imamo.
Prema tome, integral nad lukovima AB, CD teži nuli pri.
Budući da nejednakost vrijedi za , Zatim na luku BITI
Stoga, a time također teži nuli pri. Ako na luku CE Ako se polarni kut računa u smjeru kazaljke na satu, tada će se dobiti ista procjena za. U slučaju kada je dokaz pojednostavljen, budući da bit će suvišno procjenjivati integral po lukovima AB i CD. Lema je dokazana.
Napomena 1. Niz lukova kružnica u lemi se može zamijeniti lučna obitelj
onda, ako funkcija at teži nuli jednoliko u odnosu na tada za
. (3)
Dokaz ostaje valjan.
Napomena 2. Promijenimo varijablu: iz=str , tada su lukovi kružnica leme zamijenjeni lukovima, i dobivamo da za bilo koju funkciju F(str ) koja teži nuli jednakomjerno s obzirom na i za bilo koji pozitivan t
. (4)
Zamjena p u (4) s (-p ) to dobivamo pod istim uvjetima za
, (5)
gdje je luk kružnice (vidi sl.).
Razmotrimo primjere izračunavanja integrala.
Primjer 1. .
Izaberimo pomoćnu funkciju. Jer funkcija na zadovoljava nejednakost, tada uniformno teži nuli kao, a prema Jordanovoj lemi, kao
Jer prema teoremu o ostatku imamo
U limitu na , dobivamo:
Odvajanjem realnih dijelova i korištenjem pariteta funkcije nalazimo
Primjer 2. Za izračunavanje integrala
Uzmimo pomoćnu funkciju. Integracijska kontura zaobilazi singularnu točku z =0. Po Cauchyjevom teoremu
Iz Jordanove leme se vidi da Za procjenu, razmotrite Laurentovo širenje u susjedstvu točke z=0
gdje je regularna u točki z =0 funkcija. Odavde je jasno da
Stoga se Cauchyjev teorem može prepisati kao
Zamjena u prvom integralu x na x , dobivamo da je jednak, pa imamo
U granici na i konačno:
. (7)
Primjer 3. Izračunajte integral
Uvodimo pomoćnu funkciju i biramo integracijsku konturu isto kao u prethodnom primjeru. Unutar ove konture, logaritam dopušta odabir grane s jednom vrijednošću. Označimo granu koja je određena nejednadžbom. Funkcija ima u točki z=i pol drugog reda s ostatkom
Prema teoremu o redukciji.
Na, počevši od nekih dovoljno velikih R , Posljedično, .
Slično, za početak od nekih dovoljno malih r , dakle
U prvom integralu nakon zamjene z=-x dobivamo:
i, prema tome, u limitu na imamo:
Usporedba stvarnog i imaginarnog dijela daje:
, .
Primjer 4. Za integral
odaberite pomoćnu funkciju i konturu prikazanu na slici. Unutarnja kontura je nedvosmislena, ako to pretpostavimo.
Na gornjim i donjim obalama reza, uključenog u ovu konturu, uzimaju se vrijednosti i, prema tome, integrali međusobnog poništavanja, što omogućuje izračunavanje potrebnog integrala. Unutar konture nalaze se dva pola prvog reda funkcije s ostacima, redom, jednakim:
gdje. Primjenom teorema o ostatku dobivamo:
Prema gore navedenom imamo:
Baš kao u prethodnom primjeru, to ćemo dokazati, a onda ćemo u limitu pri imati:
Odavde, uspoređujući zamišljene dijelove, dobivamo:
Primjer 5. Izračunajte glavnu vrijednost posebnog integrala
Izaberimo pomoćnu funkciju i krug prikazan na slici. Unutar konture funkcija je pravilna. Na donjoj obali presjeka duž pozitivne poluosi. Dakle, prema Cauchyjevom teoremu:
(8).
Očito je da sa i sa. Uz, imamo redom i, gdje varira od 0 do odnosno od do. Posljedično,
Prelaskom u (8) na granicu pri , dobivamo tako
odakle je željeni integral jednak
Primjer 6. Izračunajte integral
Razmotrimo funkciju. Napravimo rez*) .
Neka. Kada obilazite zatvorenu putanju u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (vidi sliku, isprekidanu liniju) i dobijete povećanje,
dakle, arg f (z )=( 1 +2 2 )/3 također se povećava. Dakle, u vanjštini reza funkcija se dijeli na 3 pravilne grane, koje se međusobno razlikuju po izboru početnog elementa funkcije, t.j. vrijednost u nekom trenutku.
Razmotrit ćemo onu granu funkcije, koja na gornjoj obali reza (-1,1) zauzima pozitivne vrijednosti, i uzmite konturu,
___________________
*) Učinjena su zapravo dva reza: i, međutim, na osi x desno od točke x =1 funkcija je kontinuirana: iznad reza, ispod reza.
prikazan na crtežu. Na banci I imamo, t.j. , na obali II (nakon obilaska točke z =1 u smjeru kazaljke na satu) (tj.), tj. , dok integrali po kružnicama i očito teže nuli**) na. Prema tome, po Cauchyjevom teoremu za višestruko povezane domene
Za izračun koristimo proširenje grane 1/ u blizini beskonačne točke. Izvadimo korijen ispod znaka, pa dobijemo gdje su i grane ovih funkcija, pozitivne na segmentu (1,) realne osi.
na segmentu realne osi. Proširujući potonje prema binomnoj formuli:
nalazimo ostatak odabrane grane 1/ u beskonačno udaljenoj točki: (koeficijent pri 1/ z sa suprotnim predznakom). Ali integral je jednak ovom ostatku pomnoženom sa, tj. konačno imamo gdje
Primjer 7. Promotrimo integral.
__________________
**) Razmotrimo, na primjer, integral preko. Imamo, tj.
Pretpostavimo onda, dakle,
Unutar kruga integrand ima jedan pol II nalog minus
Prema teoremu o ostatku, imamo
Primjer 8. Slično izračunavamo integral
Nakon zamjene imamo:
Jedan od polova integranda leži unutra jedinični krug, a drugi je izvan njega, jer po svojstvu korijena kvadratna jednadžba, dok su na temelju uvjeta ti korijeni stvarni i različiti. Dakle, po teoremu o ostatku
(9)
gdje je pol unutar kruga. Jer desni dio(9) realan, onda daje traženi integral
Definicija
Okolina realne točke x 0
Svaki otvoreni interval koji sadrži ovu točku naziva se:
.
Ovdje ε 1
i ε 2
su proizvoljni pozitivni brojevi.
Epsilon - okolina točke x 0
naziva se skup točaka čija je udaljenost do točke x 0
manje od ε:
.
Probušena okolina točke x 0
naziva se okolina te točke, iz koje je isključena sama točka x 0
:
.
Krajnje točke susjedstva
Na samom početku dana je definicija okoline točke. Označava se kao . Ali možete eksplicitno odrediti da susjedstvo ovisi o dva broja koristeći odgovarajuće argumente:
(1)
.
To jest, susjedstvo je skup točaka koje pripadaju otvorenom intervalu.
Izjednačavanje ε 1
do ε 2
, dobivamo epsilon - susjedstvo:
(2)
.
Epsilon - susjedstvo - je skup točaka koje pripadaju otvorenom intervalu s ekvidistantnim krajevima.
Naravno, slovo epsilon se može zamijeniti bilo kojim drugim i možemo smatrati δ - susjedstvo, σ - susjedstvo, i tako dalje.
U teoriji granica može se koristiti definicija susjedstva koja se temelji i na skupu (1) i na skupu (2). Korištenje bilo kojeg od ovih susjedstava daje ekvivalentne rezultate (vidi ). No definicija (2) je jednostavnija, stoga se često koristi epsilon - okolina točke određena iz (2).
Koncepti lijevog, desnog i probušenog susjedstva krajnjih točaka također se široko koriste. Donosimo njihove definicije.
Lijeva okolina realne točke x 0
je poluotvoreni interval smješten na realnoj osi lijevo od x 0
, uključujući samu točku:
;
.
Desna okolina realne točke x 0
je poluotvoreni interval koji se nalazi desno od x 0
, uključujući samu točku:
;
.
Probušene krajnje točke susjedstva
Punktirane okoline točke x 0 su iste četvrti, iz kojih je sama točka isključena. Označeni su krugom iznad slova. Donosimo njihove definicije.
Punktirana okolina točke x 0
:
.
Probušeni epsilon - okolina točke x 0
:
;
.
Probušeno lijevo susjedstvo:
;
.
Probušeno desno susjedstvo:
;
.
Okolice točaka u beskonačnosti
Uz krajnje točke, uvedene su i okoline točaka u beskonačnosti. Svi su izbušeni jer u beskonačnosti ne postoji pravi broj (točka u beskonačnosti je definirana kao granica beskonačnosti veliki niz).
.
;
;
.
Bilo je moguće odrediti susjedstvo beskonačno udaljenih točaka i tako:
.
Ali umjesto M, koristimo , tako da je susjedstvo s manjim ε podskup susjedstva s većim ε, baš kao i za susjedstvo krajnjih točaka.
posjed susjedstva
Zatim koristimo očito svojstvo susjedstva točke (konačno ili u beskonačnosti). Ono leži u činjenici da su susjedstva točaka s manjim vrijednostima ε podskupovi susjedstava s većim vrijednostima ε. Predstavljamo strože formulacije.
Neka postoji konačna ili beskonačno udaljena točka. Pusti to .
Zatim
;
;
;
;
;
;
;
.
Obratne tvrdnje su također istinite.
Ekvivalencija definicija limita funkcije po Cauchyju
Sada ćemo pokazati da se u definiciji limita funkcije prema Cauchyju može koristiti i proizvoljna okolina i okolina s ekvidistantnim krajevima.
Teorema
Cauchyjeve definicije limita funkcije koje koriste proizvoljne susjedstva i susjedstva s jednako udaljenim krajevima su ekvivalentne.
Dokaz
Idemo formulirati prva definicija limita funkcije.
Broj a je granica funkcije u točki (konačnoj ili u beskonačnosti) ako postoji pozitivni brojevi postoje brojevi ovisni o i takvi da za sve , pripada odgovarajućoj okolini točke a :
.
Idemo formulirati druga definicija limita funkcije.
Broj a je granica funkcije u točki , ako za bilo koji pozitivan broj postoji broj koji ovisi o , tako da za sve :
.
Dokaz 1 ⇒ 2
Dokažimo da ako je broj a limes funkcije po 1. definiciji, onda je to i limes po 2. definiciji.
Neka vrijedi prva definicija. To znači da postoje takve funkcije i , pa za sve pozitivne brojeve vrijedi sljedeće:
gdje .
Budući da su brojevi i proizvoljni, izjednačavamo ih:
.
Zatim postoje funkcije i , tako da za bilo koju vrijedi:
gdje .
Primijeti da .
Dopustiti biti najmanji pozitivan broj i . Zatim, kao što je gore navedeno,
.
Ako tada .
To jest, pronašli smo takvu funkciju, tako da za bilo koju vrijedi sljedeće:
gdje .
To znači da je broj a limit funkcije i po drugoj definiciji.
Dokaz 2 ⇒ 1
Dokažimo da ako je broj a limes funkcije po 2. definiciji, onda je to i limes po 1. definiciji.
Neka vrijedi druga definicija. Uzmite dva pozitivna broja i . I neka bude najmanji od njih. Tada, prema drugoj definiciji, postoji takva funkcija , tako da za bilo koji pozitivan broj i za sve , slijedi da je
.
Ali prema . Stoga, iz onoga što slijedi,
.
Zatim za sve pozitivne brojeve i , pronašli smo dva broja , dakle za sve :
.
To znači da je broj a ujedno i limit po prvoj definiciji.
Teorem je dokazan.
Reference:
L.D. Kudrjavcev. Dobro matematička analiza. Svezak 1. Moskva, 2003.
Okolinu ove točke definirali smo kao vanjštinu krugova sa središtem u ishodištu: U
(∞, ε
) = {z
∈ | |z
| > ε). Točka z
= ∞ je izolirana singularna točka analitičke funkcije w
= f
(z
) ako ne postoje druge singularne točke ove funkcije u nekoj okolini te točke. Da bismo odredili vrstu ove singularne točke, napravimo promjenu varijable , dok točka z
= ∞ ide do točke z
1 = 0, funkcija w
= f
(z
) poprima oblik . Tip singularne točke z
= ∞ funkcije w
= f
(z
) nazvat ćemo tip singularne točke z
1 = 0 značajki w
= φ
(z
jedan). Ako proširenje funkcije w
= f
(z
) po stupnjevima z
u blizini točke z
= ∞, tj. za dovoljno velike modulo vrijednosti z
, ima oblik , zatim, zamjenjujući z
na , dobivamo . Dakle, pod takvom promjenom varijable, glavni i pravilni dijelovi Laurentovog niza se međusobno zamjenjuju, a tip singularne točke z
= ∞ određeno je brojem članova u ispravnom dijelu proširenja funkcije u Laurentov niz po potencijama z
u blizini točke z
= 0. Prema tome
1. Točka z
= ∞ je uklonjiva singularna točka ako ne postoji regularni dio u ovoj ekspanziji (uz moguću iznimku člana A
0);
2. Točka z
= ∞ - pol n
-ti red, ako ispravan dio završava člankom A n
· z n
;
3. Točka z
= ∞ je bitna singularna točka ako regularni dio sadrži beskonačno mnogo članova.
Pritom ostaju važeći predznaci vrsta singularnih točaka po vrijednosti: ako z= ∞ je uklonjiva singularna točka, tada ta granica postoji i konačna je ako z= ∞ - pol, tada je ta granica beskonačna ako z= ∞ je u biti singularna točka, tada ta granica ne postoji (ni konačna ni beskonačna).
Primjeri: 1. f
(z
) = -5 + 3z
2 - z
6. Funkcija je već polinom u potencijama z
, najviši stupanj je šesti, dakle z
Isti rezultat može se dobiti na drugačiji način. Zamijenimo z
na, onda . Za funkciju φ
(z
1) točka z
1 = 0 je pol šestog reda, pa je for f
(z
) točka z
= ∞ je pol šestog reda.
2. . Za ovu funkciju dobijte proširenje ovlasti z
teško, pa nalazimo: ; granica postoji i konačna je, dakle točka z
3. . Ispravan dio proširenja snage z
sadrži beskonačno mnogo članova, pa z
= ∞ je bitna singularna točka. Inače, ova se činjenica može utvrditi na temelju činjenice da ona ne postoji.
Funkcijski ostatak u beskonačno udaljenoj singularnoj točki.
Za krajnju singularnu točku a
, gdje γ
- kontura koja ne sadrži ništa osim a
, singularne točke, prijeđe se tako da područje koje njime omeđuje i koje sadrži singularnu točku ostaje s lijeve strane (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu).
Definirajmo to na sličan način: , gdje je Γ − kontura koja ograničava takvo susjedstvo U
(∞, r
) bodova z
= ∞, koja ne sadrži druge singularne točke, a može se obići tako da ta okolina ostaje lijevo (tj. u smjeru kazaljke na satu). Dakle, sve ostale (krajnje) singularne točke funkcije moraju biti unutar konture Γ − . Promijenimo smjer obilaženja konture Γ − :
. Prema teoremu o glavnom ostatku
, gdje je zbrajanje nad svim konačnim singularnim točkama. Stoga, konačno
,
oni. ostatak u beskonačno udaljenoj singularnoj točki jednak je zbroju ostaci nad svim konačnim singularnim točkama, uzeti sa suprotnim predznakom .
Kao posljedica toga, postoji teorema o puni iznos odbici: if funkcija w = f (z ) je analitička posvuda u ravnini S , uz iznimku konačan broj singularne točke z 1 , z 2 , z 3 , …,z k , tada je zbroj ostataka u svim konačnim singularnim točkama i ostataka u beskonačnosti nula.
Imajte na umu da ako z
= ∞ je uklonjiva singularna točka, tada ostatak na njoj može biti različit od nule. Dakle, za funkciju , očito, ; z
= 0 je jedina krajnja singularna točka ove funkcije, dakle , usprkos tome što je , tj. z
= ∞ je uklonjiva singularna točka.