Условия разложения функции в степенной ряд



Различные формы представления комплексного числа

 

             
   


упорядоченная алгебраическая тригонометрическая показательная

пара             форма                   форма                     форма

 

 модуль комплексного числа;

 

 – главное значение аргумента комплексного числа.

 

Действия над комплексными числами

В тригонометрической и показательной формах

 

Уравнение окружности с центром в точке

 и радиусом

1) В декартовых координатах: .

2) В комплексной форме: , где .

 

3) В параметрической форме: , где .

                                                      

4) В комплексно-параметрической форме:

Так как , то из 3) , где .

 

5) В показательной форме:    или , где .

Элементарные функции в комплексной области

, где .

.

Показательная функция

  .

.

 

Тригонометрические функции

              .

             

              .

 

              .

             

              .

 

Связь между показательной и тригонометрическими

Функциями комплексного переменного

 

 – формула Эйлера.

.

 

Гиперболические функции


Обратные тригонометрические функции


 или .

Решая это уравнение относительно , получаем:

Отсюда имеем:

 

 

Решая уравнение , получаем:

 

 

Аналогично получаем:

 

Логарифмическая функция

 

;

, где

.

 – главное значение логарифма.

, где

Свойства логарифмической функции

1) .

Следствие: .

  

2) .

Следствие: .

 

3) .

Обобщенная степенная функция

.


Дифференцируемость и аналитичность функции

Необходимые условия дифференцируемости

Если функция  дифференцируема в точке , то  и  в точке   удовлетворяют условиям Коши-Римана

                                                                   

Достаточные условия дифференцируемости

Если функции  и  дифференцируемы в точке   и удовлетворяет условиям Коши-Римана, то функция  дифференцируема в точке .

 

3) Формулы для вычисления производной функции

а)

.

б)  

.

4)  Если функция  дифференцируема в каждой точке области и имеет в области непрерывную производную , то она называется аналитической в области.

 

Ряды в комплексной области

Числовые ряды в комплексной области

;

; (  и  – числовые ряды).

Теорема 1. Для того чтобы  сходился и имел сумму , необходимо и достаточно, чтобы ряды  и сходились и имели соответственно суммами числа  и .

 

Теорема 2. Если  сходится, то сходится и ряд .

(Ряд  – абсолютно сходящийся ряд).

Справочные сведения о числовых рядах

, (1)

.

 

Необходимый признак сходимости:

 

Ряд (1) сходится =>

 

Вывод:

 

 => Ряд (1) расходится

I . Знакоположительные ряды

,

Признак сравнения I Признак сравнения II
. (1) – миноранта, (2) – мажоранта.  (3) Ряд (2) сходится => Ряд (1) сходится. Ряд(1) расходится => Ряд (2) расходится.
– знакоположительные ряды
(1)

(2)

Ряды (1) и (2) одновременно

сходятся или расходятся.

II . «Эталонные» ряды к признаку сравнения

Геометрический ряд Обобщенный гармонический ряд
(1)

 => Ряд (1) сходится: .

 => Ряд (1) расходится.

 (2)

 => Ряд (2) сходится;

 => Ряд (2) расходится.

Признак Даламбера
(1) ,  => ряд (1) сходится,             => ряд (1) расходится,  => ?
  Радикальный признак Коши
(1) ,  => ряд (1) сходится,                    => ряд (1) расходится,  => ?

Интегральный признак Коши

(1) ,  – непрерывная, неотрицательная, убывающая функция на промежутке . Тогда  сходится => ряд (1) сходится,  расходится => ряд (1) расходится.

III . Знакочередующиеся ряды

,        (1)

(an > 0)

 

Признак Лейбница

 

Степенные ряды

, .

                        

- формулы для вычисления радиуса  сходимости степенного ряда

 

Замечание.

1) , то  - сходится на всей комплексной плоскости.

2) , то  - сходится в точке .

3) , то  - сходится во внутренних точках круга .

 

Ряд Тейлора

 

 


                                                                                           

 

Условия разложения функции в степенной ряд

Если функция аналитическая в круге , то она может быть разложена, причем однозначно, в степенной ряд

 

 

 


Обобщенные степенные ряды


Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 49; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!