В ответе на Ваш предыдущий вопрос было показано разложение функции в ряд Лорана по степеням z. Решение теперешней задачи аналогично. Имеем f(z) = z/(z2 + 4) = z/[(z – 2i)(z + 2i)] = [1/2 ∙ (z + 2i) + 1/2 ∙ (z – 2i)]/[(z – 2i)(z + 2i)] = = 1/[2(z – 2i)] + 1/[2(z + 2i)]. (1)
Первое слагаемое в выражении (1) представляет собой член искомого вида. Найдем разложения в ряд для второго слагаемого. Обозначим w = z + 2i, тогда 1/[2(z + 2i)] = 1/[2(w
+ 4i)] = 1/[8i(1 + w/4i)] = 1/[8i{1 – iw/4)] = -i/8 ∙ 1/(1 – iw/4) = = -i/8 ∙ [1 + iw/4 + (iw/4)2 + … + (iw/4)n + …] = -i/8 ∙ Σ n = 0∞ (iw/4)n, (2) 1/[2(z + 2i)] = 1/[2(w + 4i)] = 1/[2w(1 + 4i/w}] = 1/[2w(1 – 4/(iw))] = 1/(2w) ∙ 1/[1 – 4/(iw)] = 1/(2w) ∙ [1 + 4/(iw) + (4/(iw))2 + … + (4/(iw))n + …] = = 1/(2w) ∙ Σ n = 0∞ [4/(iw)]n = 1/2 ∙ Σ n = 0∞ [4n/(inwn + 1)]. (3)
Находим радиус сходимости ряда (2): R = |(i/4)n : (i/4)n + 1| = |4/i| = 4. Следовательно, данный ряд сходится в области |w| < 4.
Находим радиус сходимости ряда (3): R = |(4/i)n : (4/i)n + 1| = |i/4| = 1/4. Следовательно, данный ряд сходится при |1/w| < 1/4, то есть в области |w| > 4.
Окончательно
получаем, учитывая что w = z – 2i, следующие разложения: 1) при 0 < |z – 2i| < 4 f(z) = 1/[2(z – 2i)] – i/8 ∙ Σ n = 0∞ (i(z - 2i)/4)n; 2) при |z – 2i| > 4 f(z) = 1/[2(z – 2i)] + 1/2 ∙ Σ n = 0∞ 4n/[in(z - 2i)n + 1].
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.