求1/(z^2-1)在z的绝对值>1时的洛朗级数展开
时间: 2024-05-29 21:09:58 浏览: 151
求一个数的绝对值
5星 · 资源好评率100%
首先,我们需要将函数表示成一个形如$\frac{A}{z-1}+\frac{B}{z+1}$的形式,其中$A$和$B$是需要求解的系数。于是我们有:
$$\frac{1}{z^2-1}=\frac{1}{(z-1)(z+1)}=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{z-1}-\frac{1}{z+1}\right)$$
接下来,我们需要将每个分式$\frac{1}{z-a}$展开成洛朗级数。对于绝对值大于1的$z$,我们可以使用下面的公式:
$$\frac{1}{z-a}=-\frac{1}{a}\frac{1}{1-\frac{z}{a}}=-\frac{1}{a}\sum_{n=0}^{\infty}\left(\frac{z}{a}\right)^n$$
因此,我们有:
$$\frac{1}{z^2-1}=-\frac{1}{2}\left(\sum_{n=0}^{\infty}\left(\frac{1}{z-1}\right)^{n+1}-\sum_{n=0}^{\infty}\left(\frac{1}{z+1}\right)^{n+1}\right)$$
把每个级数展开并合并同类项:
$$\frac{1}{z^2-1}=-\frac{1}{2}\left(\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{(z-1)^n}-\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{(z+1)^n}\right)$$
这就是在$|z|>1$时的洛朗级数展开式。
阅读全文