- •Розділ 4. Розвинення голоморфних функцій в ряди, нулі і особливі точки
- •Приклад 1. Оскільки для , то в півплощині ряд
- •3. Розвинення голоморфних функцій в ряд Тейлора.
- •Розвинемо в ряд Фур’є на проміжку . Для цього зауважимо, що . Тому, скориставшись розвиненням
- •7. Принцип максимуму модуля для голоморфних функцій.
- •14. Запитання для самоконтролю.
- •15. Вправи і задачі.
- •4.31. Обґрунтуйте формули:
14. Запитання для самоконтролю.
Який функціональний ряд називають збіжним на множині ?
Який функціональний ряд називають рівномірно збіжним на множині ?
Наведіть приклад ряду, який є рівномірно збіжним на кожному компакті з деякої області , але не є рівномірно збіжним на .
Сформулюйте і доведіть теорему про голоморфність суми функціонального ряду. У чому полягає її відмінність від аналогічної теореми для дійсних рядів?
Який ряд називається степеневим?
Сформулюйте означення радіуса і круга збіжності степеневого ряду.
Сформулюйте і доведіть теорему Тейлора про розвинення голоморфних функцій в ряд Тейлора.
Сформулюйте теорему про різні еквівалентні означення функції, голоморфної в точці.
Сформулюйте і доведіть теорему єдиності.
Сформулюйте і доведіть принцип максимуму для голоморфних функцій.
Сформулюйте означення максимуму модуля. Запишіть і обґрунтуйте нерівність Коші.
Сформулюйте і доведіть теорему Ліувілля.
Наведіть означення порядку нуля голоморфної функції. Сформулюйте і доведіть теорему про еквівалентність різних означень порядку нуля.
Сформулюйте і доведіть теорему Лорана.
Сформулюйте означення особливої точки функції, голоморфної в області.
Сформулюйте означення ізольованої особливої точки функції, голоморфної в області.
Сформулюйте і доведіть критерій ізольованої особливої точки функції, голоморфної в області.
Яку точку називають полюсом?
Що називають порядком полюса? Який полюс називають простим?
Сформулюйте і доведіть теорему про еквівалентні означення полюса.
Яку точку називають суттєво особливою? Доведіть теорему про еквівалентне означення суттєво особливої точки.
Сформулюйте і доведіть теорему Сохоцького-Вейєрштрасса.
Сформулюйте і доведіть теорему про особливі точки на межі круга збіжності степеневого ряду.
15. Вправи і задачі.
4.1. Знайдіть радіус і круг збіжності степеневого ряду:
1. . 2. . 3. .
4. . 5. . 6. .
7. . 8. . 9. .
10. . 11. . 12. .
13. . 14. . 15. .
16. . 17. . 18. .
19. . 20. . 21. .
22. . 23. . 24. .
25. . 26. . 27. .
28. . 29. . 30. .
31. . 32. . 33. .
34. . 35. . 36. .
37. . 38. . 39. .
40. . 41. . 42. .
43. . 44. . 45. .
46. . 47. .
48. . 49. .
50. . 51. .
52. . 53. .
54. . 55. .
56. . 57. .
4.2. Визначіть поведінку рядів на колі круга збіжності:
1. . 2. . 3. .
4. . 5. . 6. .
7. .
4.3. Доведіть, що ряд є рівномірно збіжним на E:
1. .
2. .
3. .
4. .
4.4. Знайдіть суми рядів, використовуючи теореми про почленне диференціювання та інтегрування степеневих рядів:
1. . 2. .
3. . 4. .
4.5. Використовуючи рівність , справедливу для , доведіть формули:
1. .
2. .
3. .
4. .
5. .
6. .
4.6. Запишіть ряд Тейлора функції в околі точки :
1. , . 2. , .
3. , . 4. , .
5. , . 6. , .
7. , . 8. , . 28. , .
9. , . 10. , .
11. , . 12. , .
13. , . 14. , .
15. , . 16. , .
17. , . 18. , .
19. , . 20. , .
21. , . 22. , .
23. , . 24. , .
25. . 26. .
27. , . 28. , .
29. , . 30. , .
31. , . 32. , .
33. , . 34. , .
35. . 36. .
37. , . 38. , .
39. , . 40. , .
41. . 42. .
43. . 44. .
45. . 46. .
4.7. За даним розвиненням голоморфної функції в околі точки знайдіть і вкажіть радіуси збіжності рядів:
1. . 2. .
3. . 4. .
4.8. Нехай є нулем порядку i для голоморфних функцій i , відповідно. Що можна сказати про порядок нуля для таких функцій:
1. . 2. . 3. . 4. .
4.9. Знайдіть порядок нуля для функцій:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. .
4.10. Знайдіть нулі функції і їх порядки:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. . 8. .
9. . 10. .
11. . 12. .
13. . 14. .
15. . 16. .
17. . 18. .
19. . 20. .
21. . 22. .
23. . 24. .
25. . 26. .
27. . 28. .
29. . 30. .
4.11. Функція має нескінченну послідовність нулів , збіжну до , але . Чи не суперечить цей факт теоремі єдиності?
4.12. Чи існує голоморфна в деякому околі точки функція , яка задовольняє вказану умову?
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. 8. .
9. . 10. .
11. . 12. .
13. . 14. .
15. . 16. .
17. . 18. .
4.13. Знайдіть функцію (якщо вона існує), голоморфну в крузі : (тут )
1. . 2. .
3. . 4. .
4.14. Знайдіть кільце збіжності узагальненого степеневого ряду:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. 6. .
7. . 8. .
9. . 10. .
11. . 12. .
13. . 14. .
15. . 16. .
17. . 18. .
19. . 20. .
21. . 22. .
23. . 24. .
25. . 26. .
27. . 28. .
29. . 30. .
31. . 32. .
33. . 34. .
35. . 36. .
37. . 38. .
39. . 40. .
41. . 42. .
4.15. Запишіть ряд Лорана для функції в околі точки або у вказаному кільці:
1. , . 2. , .
3. , . 4. , .
5. , . 6. , .
7. . 8. .
9. . 10. .
11. . 12. .
13. , . 14. , .
15. , .
16. , .
17. , .
18. , .
19. , .
20. , .
21. , .
22. , .
23. , .
24. , .
25. , .
26. , .
4.16. Визначіть правильну частину ряду Лорана функції в околі точки :
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. .
4.17. Знайдіть головну частину ряду Лорана функції в кільці:
1. .
2. .
3. .
4. .
5. .
6. .
7. .
8. .
4.18. Знайдіть всеможливі розвинення функції в узагальнений степеневий ряд за степенями :
1. , . 2. , .
3. , . 4. .
5. . 6. , .
4.19. Доведіть, що точка є усувною особливою точкою функції f:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. . 8. .
9. . 10. .
11. . 12. .
13. . 14. .
15. . 16. .
17. . 18. .
19. . 20. .
21. . 22. .
4.20. Знайдіть полюси функції f і визначіть їх порядок:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. . 8. .
9. . 10. .
4.21. Доведіть, що точка є істотно особливою точкою для функції f:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. . 8. .
9. .
4.22. З’ясуйте характер точки для функції f:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
4.23. З’ясуйте характер точки для функції f:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. .
4.24. Нехай функції i мають в точці полюси порядку i , відповідно. Яку особливість матиме в точці кожна з функцій:
а) ; б) ; в) ; г) ( , – цілі невід’ємні числа ).
4.25. Нехай – істотно особлива точка для функцій i . Довести, що – істотно особлива точка для кожної з функцій ( ):
a) ; б) ; в) .
4.26. Нехай – істотно особлива точка для функції . Чим є для функції ?
4.27. Нехай і – многочлени степенів i , відповідно. Яку особливість в мають функції:
а) ; б) ; в) ; г) ;
д) ; е) .
4.28. Знайдіть всі ізольовані особливі точки функції f та з’ясуйте їх характер:
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. . 8. .
9. . 10. .
11. . 12. .
13. . 14. .
15. . 16. .
17. . 18. .
19. . 20. .
21. . 22. .
23. . 24. .
25. . 26. .
27. . 28. .
29. . 30. .
31. . 32. .
33. . 34. .
35. . 36. .
37. . 38. .
39. . 40. .
41. . 42. .
4.29. Знайдіть особливі точки функції f в і з’ясуйте їх характер:
1. . 2. . 3. .
4. . 5. . 6. .
7. . 8. . 9. .
4.30. Не розвиваючи функцію в ряд Тейлора в околі точки , знайдіть його радіус збіжності або доведіть, що функція в цьому околі в ряд Тейлора не розвивається:
1. , . 2. , .
3. , . 4. , .
5. , . 6. , .
7. , . 8. , .
9. , . 10. , .