ТФКП в задачах - Колесникова (1188232), страница 16
Текст из файла (страница 16)
2.32«ï «î¡®© ¢¥â¢¨ Ln∗ (1 + z 2 ) == ln |1 + z 2 | + i(ϕ0 + ∆ϕ1 + ∆ϕ2 ), ¤«ï 襩 Im f (0) = 0 ⇒⇒ ϕ0 = 0, ®âªã¤ á«¥¤ã¥â, çâ®−i= −1 ⇐⇒ z = ±i 2.f (z) = ln |1 + z 2 | + i(∆ϕ1 + ∆ϕ2 ).√®£¤ ¤«ï 襩¢¥â¢¨ f (−i 2) = i(−π + 0) = −iπ. ç¨â, ¢√â®çª¥ z = −i 2 ¯®«îá ¢â®à®£® ¯®à浪 ¨,|z−3i|= 47f (z)f (z) + πi!2dz = 2πi res√z=−i 2f (z)f (z) + πi!2.¨¤®, çâ® ®¡ëç ï ä®à¬ã« ¢ëç¥â ¡ã¤¥â ¢ë£«ï¤¥âì ¤®¢®«ì® £à®¬®§¤ª®.®¯à®¡ã¥¬ ¢ëç¨á«¨âì¢ëç¥â ý¢ «®¡þ, à §«®¦¨¢ äãªæ¨î√¢ ®ªà¥áâ®á⨠z = −i 2.ਢ¥¤ñ¬ ¢á¥ ¢¥â¢¨ª ¢¨¤ã, 㤮¡®¬ã ¤«ï à áᬮâà¥¨ï ¢√®ªà¥áâ®á⨠z = −i 2:f∗ (z) = Ln∗ (1 + z 2 ) ≡ Ln∗ (z + i)(z − i) ≡√√√√≡ Ln∗ (z + i 2 − i 2 + i)(z + i 2 − i 2 − i) ≡√ √ √√z + i 2 z + i 2 1 + .≡ Ln∗ (−i 2 + i)(−i 2 − i) 1 +√√(−i 2 + i)(−i 2 − i)126¡®§ 稬, ¤«ï 㤮¡á⢠,¯®«ã稬√at = z + i√ 2i(1 − 2),√bt = − z + i√2i(1 + 2)¨f∗ (z) = g(t) = Ln∗ (−1)(1 + at)(1 − bt) =√= f∗ (−i 2) + ln(1 + at) + ln(1 − bt).√«ï 襩 ¢¥â¢¨ f (−i 2) = −iπ, ¨ ¯®í⮬ãf (z) = −iπ + ln(1 + at) + ln(1 − bt).¥¯¥àì à §«®¦¨¬ ¯®¤ëâ¥£à «ìãî äãªæ¨î ¢ àï¤ ¥©«®à ¢ ®ªà¥áâ®á⨠t = 0:!2(−iπ + ln(1 + at) + ln(1 + bt))2=(ln(1 + at) + ln(1 + bt))22at − bt + o(|t|)−π 2 1 − iπiπ==t(a2 + b2 )22t (a + b) 1 −+ o(|t|)2(a + b)!!2t(a + b)t(a2 + b2 )π21−+ o(|t|) ==− 2+ o(|t|) 1 +iπ(a + b)t (a + b)2!2(a + b) (a2 + b2 )π2=−+−+iπ(a + b)t(a + b)2f (z)f (z) + πi+=á« £ ¥¬ë¥, ¥ ᮤ¥à¦ 騥 z1 .ëç¨á«¨¬ ª®íä䍿¨¥â ¯à¨ 1t .
ª ª ª√2 2a+b=− √− √=−⇒ (a + b)2 = −8,ii( 2 − 1) i( 2 + 1)2 21122 = −6,a +b = √ + √i( 2 − 1)i( 2 + 1)1â®1!2(a + b) (a2 + b2 )π2π2−−+=iπ8(a + b)t(a + b)2√ 3i 4 2 , √ −π2127¨,f (z)f (z) + πi|z+i|= 73!2π2dz = 2πi8√ ! 3i 4 2 π38i √ − = − √ 3 +.ππ24 2⢥â.
− 4π√2 3 + 8iπ .Jਬ¥à 2.18. ãáâì f (z) | ॣã«ïà ï ¢¥â¢ì ¬®£®§ ç3®© äãªæ¨¨ Ln z ¢ ®¡« á⨠G = |z − e| < 1, â ª ï,p çâ® f (e) = 1.®ª § âì, çâ® «¨â¨ç¥áª ï äãªæ¨ï F (z) = f (z) à ᯠ¤ ¥âáï ¢ ®¡« á⨠G ॣã«ïàë¥ ¢¥â¢¨. ãáâì g | ॣã«ïà â¢ì F (z), â ª ï, çâ® g(e)+ = −1.dzëç¨á«¨â¥ ¨â¥£à «.g( ez )|z|=15z+eI Ln z ¨¬¥¥â ¤¢¥ â®çª¨ ¢¥â¢«¥¨ï: 0 ¨ ∞. ç¨â, äãªæ¨ïLn z à ᯠ¤ ¥âáï ॣã«ïàë¥ ¢¥â¢¨ ¢ ¯«®áª®áâ¨ á «î¡ë¬à §à¥§®¬, ᮥ¤¨ïî騬 0 ¨ ∞. ª ª ª ¢¥â¢ì § ¤ ¢ ªà㣥|zp − e| < e, â® à §à¥§ ¬®¦® ¯à®¢¥á⨠¢¥ í⮣® ªà㣠. ãªæ¨ïf (z) ¨¬¥¥â â®çª¨ ¢¥â¢«¥¨ï â ¬, £¤¥ f (z) ®¡à é ¥âáï ¢ p0 ¨«¨∞.
ªà㣥 â ª¨å â®ç¥ª ¥â, ®¡« áâì ®¤®á¢ï§ , § ç¨â, f (z)⮦¥ à ᯠ¤ ¥âáï ॣã«ïàë¥ ¢¥â¢¨.¥â¢ì g(z) § ¤ ¢ ªà㣥 |z − e| < e. ஢¥à¨¬, £¤¥ ¯à¨í⮬ áãé¥áâ¢ã¥â g z ez+e : ez − e < e ⇐⇒z + e+ ç¨â, 2 e < e ⇐⇒ |z + e| > ez + e dz ez|z|=15 g z + e(á¬.
à¨á. 2.33).áãé¥áâ¢ã¥â. ® ¢ãâਠª®âãà 室¨âáï â®çª z = 0, ¢ ª®â®à®© g z ez+ e ¥ ®¯à¥¤¥«¥ , ¯®í⮬ã¡ã¤¥¬ ¢ëç¨á«ïâì ¨â¥£à « ¯® ¢¥è®á⨠ªà㣠.¥à¢ë© ᯮᮡ. ª®«ìæ¥ 15 < |z| < ∞ äãªæ¨ï g,dzez|z|=15 g z + e128ezz+e = −2πi resz=∞ॣã«ïà , ¯®í⮬ã1g z ez+e.yvi−15−e0x15e0u−i¨á. 2.33¨á. 2.34 ¬¥â¨¬, çâ® g(e) = g(z)|z=∞ . ਢ¥¤ñ¬ ä®à¬ã«ë ¢á¥å ¢¥â¢¥© Ln z ez+ e ª ¢¨¤ã, 㤮¡®¬ã ¤«ï à áᬮâà¥¨ï ¢ ®ªà¥áâ®áâ¨z = ∞:ezeeLn∗≡ Ln∗= Ln∗ e − ln 1 +=z+ez1 + zeee⇒ f (z) = 1 − ln 1 + .= f∗ (e) − ln 1 +zz®£¤ 1 ez ree 2= 1 − ln 1 += g(e) 1 − ln 1 +g=z+ez ∗z 01e 2= −1 · 1 − ln 1 +.z 0 ©¤ñ¬ ª®íä䍿¨¥â ¯à¨ z1 :1g z ez+e11 = =−e +o ee1−1 − ln 1 + zz2z =−r0e=−+2z1⇒zez e⇒ res g= .z=∞z+e2á« £ ¥¬ë¥, ¥ ᮤ¥à¦ 騥âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ®+ dz = −eπi.ez|z|=15 g z + e129⢥â.−eπi. à ¨ ¬ ¥ ç ¨ ¥.
ëç¥â ¬®¦® ¡ë«® áç¨â âì ¨ ¯® ä®à¬ã«¥ ¤«ï ¢ ∞.â®à®© ᯮᮡ.te¤¥« ¥¬ § ¬¥ã ¯¥à¥¬¥ëå: z ez+ e = t ⇐⇒ z = e − t .ªà㦮áâì ¯à¥®¡à §®¢ « áì¢ ®ªà㦮áâì (¬®¦® ¯à®¢¥à¨âìte¢ ý«®¡þ, à á¯¨á ¢ e − t = 15). ਠí⮬t(0) = 0,15e15e< e, t(−15) => e > t(15),15 + e15 − e15i(15i − e)15i152 + 15iet(15i) ===.15i + e−152 − e2152 + e20 < t(15) =®®à¤¨ âë æ¥âà 1 15e15e 152 e,+= 22 15 + e 15 − e15 − e2152 e15e15e2r= 2−=.15 − e2 15 + e152 − e2âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ® ¢¥è®áâì ®ªà㦮áâ¨|z| = 15 ¯¥à¥225e = 15e2è« ¢® ¢ãâ८áâì ®ªà㦮á⨠C ∗ : t − 2252−e225 − e2(â. ª. z = 0 ¯¥à¥å®¤¨â ¢ â®çªã t = 0, 室ïéãîáï ¢¥ ®ªà㦮á⨠C ∗ ), ¯à®å®¤¨¬®© ¢ ¯à®â¨¢®¯®«®¦®¬ ¯à ¢«¥¨¨ (â. ª.t(15i) 室¨âáï ¢ ¢¥à奩 ¯®«ã¯«®áª®áâ¨) (á¬.
à¨á. 2.34).2¥« ¥¬ § ¬¥ã ¢ ¨â¥£à «¥: dz = (t −e e)2 dt.®í⮬ã.|z|=15dzg z ez+e,e2 =−C∗dt=g(t)(t − e)2012 g (e)=2πie.t=e g(t)(t − e)2g 2 (e)= −2πie2 resëç¨á«¨¬ g0 (e):g 2 (t) = f (t) ⇐⇒ 2g(t)g 0 (t) = f 0 (t) ⇒ g 0 (e) =130f 0 (e).2g(e)® f 0 (t) =⢥â.1 ⇒ f 0 (e) = 1 ⇒et−πie.+ dz = −πie.ez|z|=15 g z + e à ¨ ¬ ¥ ç ¨ ¥. â¥à¥á®, çâ® íâ® à¥è¥¨¥ ¨ ®â¢¥â ¥§ ¢¨á¨â+ ®â § ç¥¨ï ¢¥â¢¨ f (e), § ¢¨á¨â ⮫쪮 ®â § 票ï dz = πieg(e):.g 3 (e)ez|z|=15g z+eà ¢¤ , ¯® § 票î g(e) ¢®ááâ ¢«¨¢ ¥âáï § 票¥ f (e):√√i(arg(1+2πik)+2πm)2,k∈gkm (e) = ∗ Ln∗ e = ∗ 1 + 2πik = |1 + 2πik| e∈ Z, m = 1, 2.¨¤®, çâ®, ¥á«¨ g(e) = −1, â® f (e) = 1.J§ 2.4.ëç¨á«¥¨¥ ¨â¥£à «®¢ ®â äãªæ¨©¤¥©á⢨⥫쮣® ¯¥à¥¬¥®£®2.4.1.
ë¡®à ª®âãà ¨â¥£à¨à®¢ ¨ï ¨ ॣã«ïàë墥⢥©à¨ ¢ëç¨á«¥¨¨ ¨â¥£à «®¢ ®â äãªæ¨© ¤¥©á⢨⥫쮣®¯¥à¥¬¥®£®, ᮤ¥à¦ é¨å à ¤¨ª «ë ¨«¨ «®£ à¨ä¬ë, ¯à¨å®¤¨âáï ¢ë¡¨à âì § ¬ªãâë© ª®âãà ¨â¥£à¨à®¢ ¨ï ¨ ¨¬¥â줥«® á ¨â¥£à « ¬¨ ®â ॣã«ïàëå ¢¥â¢¥© ¬®£®§ çëå äãªæ¨©. ਠí⮬ ¤® ¨¬¥âì ¢ ¢¨¤ã ¥ª®â®àë¥ ®á®¡¥®á⨠¯à¨¯®¤å®¤¥ ª à¥è¥¨î â ª¨å § ¤ ç.1) áâì ¢ë¡¨à ¥¬®£® ª®âãà ¤®«¦ ᮢ¯ ¤ âì á ®â१ª®¬,¯® ª®â®à®¬ã ¢¥¤ñâáï ¨â¥£à¨à®¢ ¨¥ § ¤ ®© äãªæ¨¨¤¥©á⢨⥫쮣® ¯¥à¥¬¥®£®, ¨«¨ ®â१ª®¬ «î¡®© ¤«¨ë,¥á«¨ ¢ëç¨á«ï¥âáï ¥á®¡áâ¢¥ë© ¨â¥£à « ¯® ¡¥áª®¥ç®¬ã¯à®¬¥¦ãâªã.2) ᫨ ¨â¥£à « ᮤ¥à¦¨â «®£ à¨ä¬ ¨«¨ ª®à¥ì, â® ¯à¨¤ñâáï¢ëç¨á«ïâì ¨â¥£à « ¯® ª®âãàã ®â ॣã«ïàëå ¢¥â¢¥© ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ¬®£®§ çëå äãªæ¨©.
¬®£®§ ç ïäãªæ¨ï à ᯠ¤ ¥âáï ॣã«ïàë¥ ¢¥â¢¨ ¢ ¯«®áª®á⨠áà §à¥§®¬, ᮥ¤¨ïî騬 â®çª¨ ¢¥â¢«¥¨ï. ª ª ª ¬ë å®â¨¬ ¢ëç¨á«¨âì ¨â¥£à « ¯® ⮩ ¨«¨ ¤à㣮© ç á⨠¤¥©á⢨⥫쮩 ®á¨, â® ¢¥â¢¨ ¤®«¦ë áãé¥á⢮¢ âì ¢ ¯«®áª®á⨠á131à §à¥§®¬ ¨¬¥® ¯® ¤¥©á⢨⥫쮩 ®á¨. ®í⮬ã à §à¥§¨«¨ ¥£® ç áâì ¡ã¤¥â £à ¨æ¥© ¡ã¤ã饣® ª®âãà .3) ª ª ª ⥮à¨ï ¢ëç¥â®¢ ¯à¨¬¥ï¥âáï ª ¨â¥£à « ¬ ¯® § ¬ªã⮬㠪®âãàã, â® ý§ ¬ëª ¨¥þ ®áãé¥á⢫ï¥âáï â ª, çâ®,«¨¡® ¯® ¤®¯®«¨â¥«ìë¬ ª®âãà ¬ ¨â¥£à «ë ¡ã¤ãâ à ¢ë0, «¨¡® ¬ë ¨å ᬮ¦¥¬ ¢ëç¨á«¨âì, «¨¡® ¨å § ç¥¨ï ¨§¢¥áâë.4) ¥£ã«ïàë¥ ¢¥â¢¨, ¯à¨¬¥ï¥¬ë¥ ¯à¨ ¢ëç¨á«¥¨¨ ¨â¥£à «®¢ ®â äãªæ¨¨ ¤¥©á⢨⥫쮣® ¯¥à¥¬¥®£®, íâ® ¢á¥£¤ äãªæ¨¨, ¯à¨¨¬ î騥 ¤¥©á⢨⥫ìë¥ § 票ï ⮩¨«¨ ¨®© ç á⨠¤¥©á⢨⥫쮩 ®á¨. áᬮâਬ ¨¡®«¥¥p ç áâ® ¢áâà¥ç î騥áï äãªæ¨¨.2n1.
ª ª ª ¢á¥£¤ Pm (x) > 0, ⮠ॣã«ïà ï ¢¥â¢ì f (z)p2näãªæ¨¨ Pm (z), ¯à¨¨¬ îé ï ¥®âà¨æ ⥫ìë¥ § ç¥¨ï ¥ª®â®à®¬ ®â१ª¥ ¤¥©á⢨⥫쮩 ®á¨, ¨¬¥¥â¢¨¤qf (z) =â. ª.¥á«¨2n|Pm (z)| epPm (x) =2n∆γ arg(Pm (z))n,parg(P2n (x+i0))n|Pm (x)| e> 0,2narg(Pm (x+i0))nâ®e= 1.p2. â® ª á ¥âáï äãªæ¨¨ 2n+1 Pm (z), â® á¨âã æ¨ï ¬®¦¥â¡ëâì ¤¢®ïª®© ) ¥£ã«ïà ï ¢¥â¢ì, ¯à¨¨¬ îé ï ¥®âà¨æ ⥫ì륧 ç¥¨ï ¢ ¥ª®â®à®© â®çª¥ ¤¥©á⢨⥫쮩 ®á¨,¨¬¥¥â ¢¨¤f (z) =q∆γ arg(Pm (z))n|Pm (z)| e.2n+1¡) ¥£ã«ïà ï ¢¥â¢ì, ¯à¨¨¬ îé ï ®âà¨æ ⥫ì륧 ç¥¨ï ¢ ¥ª®â®à®© â®çª¥ ¤¥©á⢨⥫쮩 ®á¨,¨¬¥¥â ¢¨¤q∆γ arg(Pm (z))n.f (z) = − 2n+1 |Pm (z)| eâ.
ª., ¥á«¨qPm (x0 ) =2n+1132q2n+1|Pm (x0 )| earg(Pm (x0 +i0))n< 0,arg(Pm (x +i0))0nâ® e= −1.3. ¥£ã«ïà ï ¢¥â¢ì Ln Pn (z), ¯à¨¨¬ îé ï ¤¥©á⢨⥫ìë¥ § ç¥¨ï ¢ ¥ª®â®à®© â®çª¥ x0 , ¨¬¥¥â ¢¨¤f (z) = ln |Pn (z)| + i∆γ arg Pn (z),â. ª., ¥á«¨Pn (x0 ) > 0, â® Ln Pn (z) = ln |P0 (z)| ++ i(arg Pn (z0 ) + ∆γ arg Pn (z)) ⇒ Ln Pn (x0 ) = ln |Pn (x0 )| ++ i arg Pn (x0 ), f (x0 ) = ln |Pn (x0 )| ⇒ arg Pn (x0 ) = 0.2.4.2. ª®âãॠ¨â¥£à¨à®¢ ¨ï ¥â ®á®¡ëå â®ç¥ªà¨¬¥à 2.19.
ëç¨á«¨â¥Z10ydx.p5 22(x − 2) x (1 − x)3C ρ1l11x0l2ਤñâá館¥âì ¤¥«® á ॣã«ïனpCρ5 23¢¥â¢ìî z (1 − z) , ® áãé¥áâ¢ã¥â¨á. 2.35¢ ¯«®áª®á⨠á à §à¥§®¬, ᮥ¤¨ïî騬â®çª¨ ¢¥â¢«¥¨ï z = 0 ¨ z = 1. ª ª ª§ ¤ ¨â¥£à « ¯® ®â१ªã [0; 1], â® à §à¥§ ¯à®¢¥¤ñ¬ ¨¬¥® ¯®í⮬㠮â१ªã á ý¡¥à¥£ ¬¨þ l1 ¨ l2 . â¥£à « ¥á®¡áâ¢¥ë© |¯®í⮬ã ý¨§®«¨à㥬þ ®á®¡ë¥ â®çª¨ ®ªà㦮áâﬨ Cρ1 ¨ Cρ2 .®«ã稫áï ª®âãà à¨á.+ 2.35.dz㤥¬ à áᬠâਢ âì (z − 2), £¤¥ C = Cρ1 ∪l1 ∪Cρ2 ∪l2 ,2f (z)I2Cp f (z) | ॣã«ïà ï ¢¥â¢ì äãªæ¨¨ 5 z 2 (1 − z)2 , ¯à¨¨¬ îé ﯮ«®¦¨â¥«ìë¥ § ç¥¨ï ¢¥à奬 ¡¥à¥£ã l1 à §à¥§ .