Форум Академгородка, Новосибирск > обобщение леммы о полувычете
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: обобщение леммы о полувычете
Форум Академгородка, Новосибирск > Образование > Задачник
Vitae ontologica
можно ли обобщить?
Лемма (о полувычете).
Если z0 является простым полюсом функции f(z), то lim r→0. Im z≥0. ∫. |z−z0|=r f(z)dz = πi res f(z0)

Вообще говоря нужно посчитать интеграл вида e^3ix /x^3 в пределах от минус до плюс бесконечности.
ДЛя этого нужен вычет в нуле, но т.к. наш контур - полуокружность - то вообще непонятно как его считать - полюс порядка три..
SailorOtec
Вычет частного двух функций равен отношению числителя к производной знаменателя smile.gif
Vitae ontologica
Цитата(SailorOtec @ 25.11.2009, 22:52) *
Вычет частного двух функций равен отношению числителя к производной знаменателя smile.gif

для пполюса первого порядка) а тут третий.
К тому же проблема - не посчитать вычет, а соотнести интеграл по полуокружности с центром в нуле с радиусом стремящемся к 0 с вычетом в нуле
p4w3l
Собсно, берешь интеграл по границе области D, он будет равен нулю, так как в нее не попадают особые точки.
Далее, интеграл по границе расписываешь , как сумму интегралов по [-R;-p], [p;R], Г1, -Г2.
По лемме Жордана - интеграл по Г1 ->0 ( R->бесконечности ) В итоге, после замены переменных, получаем, что
(интеграл по отрезкам [p;R]u[-R;-p]) = i*Пи*Res(1/x^3) относительно z=0 ( не забываем, что это полюс третьего порядка ). Если нужно будет расписать интеграл по Г2, то там просто делаешь замену z=e^iy, и приводишь интеграл по Г2 к виду: интеграл по [0;Пи] , и соответсвующе замене преобразуешь подынтегральную функцию.
Этот интеграл и будет равен i*Пи*Res(1/x^3).
При (p->0, R->бесконечности) это и есть искомый интеграл.
Вроде так
Vitae ontologica
всё верно, но там функция не 1/x^3, а e^3ix /x^3.
проблема показать, что интеграл по Г2 равен i*Пи*Res(e^3iz/z^3).
p4w3l
Цитата(Vitae ontologica @ 27.11.2009, 8:31) *
всё верно, но там функция не 1/x^3, а e^3ix /x^3.
проблема показать, что интеграл по Г2 равен i*Пи*Res(e^3iz/z^3).

По-моему, это не верно.
Не не не, именно вычет по 1/z^3. Мы решали подобную задачу обобщенного вида, вместо e^3ix было e^iAx.
Подынтегральня функция имела вид f(z)*e^iAz

Так как интеграл берешь по полуокружности, уже вышел в комплекснуб плоскость, делаешь замену z=p*e^iu, (o<u<Пи). d(z) = i*p*e^iu*d(u) => Втыкаешь его в интеграл, и пусть e^(i*3p*e^iu) не смущает. При этом, предварительно 1/z^3 раскладываешь в ряд Лорана по (Z-Zo), ну в данном случае Zo=0. Там кое че подсократится. Коэффициенты, не забываеи, напрямую связаны с вычетами. В итоге, при (p->0) Весь интеграл -> i*Пи*Res(1/z^3)
Vitae ontologica
спасибо) это довольно интересно. приду с пар - попробую.
Хорошо, хоть ответ известен)
Просто странно, что при подсчёте интеграла как i*Пи*Res(e^3iz/z^3) ответ совпадает с ответом в учебнике.
значит Res(e^kiz/z^3) = Res(1/z^3)? но Res(1/z^3)=0..
p4w3l
Цитата(Vitae ontologica @ 27.11.2009, 12:52) *
спасибо) это довольно интересно. приду с пар - попробую.
Хорошо, хоть ответ известен)
Просто странно, что при подсчёте интеграла как i*Пи*Res(e^3iz/z^3) ответ совпадает с ответом в учебнике.
значит Res(e^kiz/z^3) = Res(1/z^3)?

ответ чтоле (-3)*Пи ?
Vitae ontologica
эм.. не совсем.
первоначальный интеграл sin^3(x)/x^3. Я его выразил как -(1/8)*Im(интеграл от ((e^3iz-3*e^iz+2)/x^3))
Ответ 3pi/8
Vitae ontologica
Цитата(p4w3l @ 27.11.2009, 13:01) *
Цитата(Vitae ontologica @ 27.11.2009, 12:52) *
спасибо) это довольно интересно. приду с пар - попробую.
Хорошо, хоть ответ известен)
Просто странно, что при подсчёте интеграла как i*Пи*Res(e^3iz/z^3) ответ совпадает с ответом в учебнике.
значит Res(e^kiz/z^3) = Res(1/z^3)?

ответ чтоле (-3)*Пи ?

Res(1/z^3)=0 насколько я помню
Vitae ontologica
задача оказалась тривиальной, а я невнимательным.
z=0 в данном случае полюс первого порядка.
p4w3l
Цитата(Vitae ontologica @ 27.11.2009, 14:26) *
z=0 в данном случае полюс первого порядка.

Как так то?) Степень 3, значит и полюс - 3 порядка
p4w3l
Ой все все, вопрос отпал) Все таки в уме все это делать не надежно)
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2024 IPS, Inc.