schoolМатематика
verifiedРешено AI
Вычисление вычета функции f(z) = z*e^(2/z) в точке z = 0
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Вычет функции f(z) = z*e^(2/z) в точке z = 0 можно найти, разложив функцию в ряд Лорана. Коэффициент при 1/z в этом разложении и будет вычетом.
Подробное решение
Вопрос:
Вычислить вычет функции \(f(z) = z \cdot e^{\frac{2}{z}}\) в точке \(z = 0\).
Решение:
Для вычисления вычета функции в изолированной особой точке \(z_0\), мы можем использовать разложение функции в ряд Лорана в окрестности этой точки.
В данном случае, функция \(f(z) = z \cdot e^{\frac{2}{z}}\) имеет изолированную особую точку в \(z = 0\).
Разложим функцию \(e^w\) в ряд Маклорена:
\[e^w = 1 + w + \frac{w^2}{2!} + \frac{w^3}{3!} + \dots + \frac{w^n}{n!} + \dots\]
Подставим \(w = \frac{2}{z}\) в этот ряд:
\[e^{\frac{2}{z}} = 1 + \frac{2}{z} + \frac{(\frac{2}{z})^2}{2!} + \frac{(\frac{2}{z})^3}{3!} + \dots\]
\[e^{\frac{2}{z}} = 1 + \frac{2}{z} + \frac{4}{2z^2} + \frac{8}{6z^3} + \dots\]
\[e^{\frac{2}{z}} = 1 + \frac{2}{z} + \frac{2}{z^2} + \frac{4}{3z^3} + \dots\]
Теперь умножим это разложение на \(z\):
\[f(z) = z \cdot e^{\frac{2}{z}} = z \cdot \left(1 + \frac{2}{z} + \frac{2}{z^2} + \frac{4}{3z^3} + \dots\right)\]
\[f(z) = z \cdot 1 + z \cdot \frac{2}{z} + z \cdot \frac{2}{z^2} + z \cdot \frac{4}{3z^3} + \dots\]
\[f(z) = z + 2 + \frac{2}{z} + \frac{4}{3z^2} + \dots\]
Вычет функции в точке \(z_0\) - это коэффициент при \(\frac{1}{z - z_0}\) в ряде Лорана. В нашем случае \(z_0 = 0\), поэтому мы ищем коэффициент при \(\frac{1}{z}\).
Из полученного ряда Лорана:
\[f(z) = z + 2 + \frac{2}{z} + \frac{4}{3z^2} + \dots\]
Коэффициент при \(\frac{1}{z}\) равен \(2\).
Следовательно, вычет функции \(f(z)\) в точке \(z = 0\) равен \(2\).
Ваш ответ: 2