schoolМатематика
verifiedРешено AI
Определение характера особой точки z=0 функции f(z)=(e^z-1)/z
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Особая точка z=0 для функции f(z) = (e^z - 1)/z является устранимой. Это доказывается разложением функции в ряд Тейлора и вычислением предела в точке z=0.
Подробное решение
Решение задачи:
Для того чтобы установить характер особой точки \(z = 0\) функции \(f(z) = \frac{e^z - 1}{z}\), необходимо исследовать предел функции в этой точке.
1. Найдем предел функции при \(z \to 0\):
\[\lim_{z \to 0} f(z) = \lim_{z \to 0} \frac{e^z - 1}{z}\]
2. Заметим, что при подстановке \(z = 0\) получается неопределенность вида \(\frac{0}{0}\), так как \(e^0 - 1 = 1 - 1 = 0\). Воспользуемся разложением функции \(e^z\) в ряд Тейлора (Лорана) в окрестности точки \(0\):
\[e^z = 1 + z + \frac{z^2}{2!} + \frac{z^3}{3!} + \dots\]
3. Подставим это разложение в нашу функцию:
\[f(z) = \frac{(1 + z + \frac{z^2}{2!} + \frac{z^3}{3!} + \dots) - 1}{z}\]
\[f(z) = \frac{z + \frac{z^2}{2!} + \frac{z^3}{3!} + \dots}{z}\]
\[f(z) = 1 + \frac{z}{2!} + \frac{z^2}{3!} + \dots\]
4. Теперь вычислим предел:
\[\lim_{z \to 0} f(z) = \lim_{z \to 0} \left( 1 + \frac{z}{2!} + \frac{z^2}{3!} + \dots \right) = 1\]
5. Классификация точки:
Так как предел функции в точке \(z = 0\) существует и является конечным числом (равен \(1\)), то, согласно определению, данная точка является устранимой особой точкой. В разложении Лорана отсутствуют члены с отрицательными степенями \(z\).
Ответ: Устранимая особая точка (первый вариант в списке).