会洛朗级数的来(复数)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 15:49:44
这个题怎么做?
1
--------------------
Z(1-z)(1-z)

0<|Z|<1

谢谢咯

这种题,千万不要直接求导数或留数,因为那样会把你累死的。一般用间接法,考虑一些基本的级数。

题目中给出了和函数的收敛域,0<|z|<1,而分子中又有(1-z)这样的因子,应该想到使用等比级数1/(1-z) = 1 + z + z^2 + z^3 + ... (*)

记X(z) = 1/[z(1-z)^2],于是zX(z) = 1/(1-z)^2,记为Y(z)。

1/(1-z)的导数恰为1/(1-z)^2,而1/(1-z)的Laurent级数就是Taylor级数,所以可以逐项微分,所以将(*)式逐项微分就得到

Y(z) = 1 + 2z + 3z^2 + 4z^3 + ...

于是X(z) = Y(z)/z = 1/z + 2 + 3z + 4z^2 + 5z^3 + ...

收敛区域为0<|z|<1,因为逐项求导是不改变收敛半径的。

这里还有一个副产品,就是求得了X(z)在复平面坐标原点处的留数:即Res(X(z), z=0) = 1。因为它就等于X(z)的Laurent展开的1/z项系数。