计算∮_(|z|=1)▒〖(e^z z ̅^2)/〖(z ̅+2)〗^2 dz〗
时间: 2023-12-19 15:07:52 浏览: 141
首先,我们可以将积分路径转化为 $|z|=1$ 上的逆时针方向,这样可以使用 Cauchy 积分定理计算积分。注意到 $f(z)=\frac{e^z z^2}{(z+2)^2}$ 在积分路径内是解析的,因此有:
$$\oint_{|z|=1} \frac{e^z z^2}{(z+2)^2} dz = 2\pi i \text{Res}(f,-2)$$
现在我们需要计算 $f$ 在 $z=-2$ 处的留数。我们可以使用洛朗级数展开式:
$$f(z) = \frac{e^z z^2}{(z+2)^2} = \frac{1}{(z+2)^2} \sum_{n=0}^\infty \frac{z^{n+2}}{n!} = \sum_{n=0}^\infty \frac{z^{n}}{n!} \cdot \frac{1}{(z+2)^2}$$
因此,$f$ 在 $z=-2$ 处的留数为:
$$\text{Res}(f,-2) = \lim_{z \to -2} \frac{d}{dz} \left[(z+2)^2 f(z)\right] = -\frac{1}{4}e^{-2}$$
最终,我们得到:
$$\oint_{|z|=1} \frac{e^z z^2}{(z+2)^2} dz = 2\pi i \cdot \left(-\frac{1}{4}e^{-2}\right) = -\frac{\pi i}{2} e^{-2}$$
因此,$\displaystyle{\oint_{|z|=1} \frac{e^z z^2}{(z+2)^2} dz = -\frac{\pi i}{2} e^{-2}}$。
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