ベストアンサー 複数関数f(z)=(z-1/z)^7 二項展開を用いて、f(z)の 2010/07/11 00:39 複数関数f(z)=(z-1/z)^7 二項展開を用いて、f(z)のz=0の周りでローラン展開はどう求めますか。 よろしくお願いします みんなの回答 (2) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー alice_44 ベストアンサー率44% (2109/4759) 2010/07/11 21:51 回答No.2 数学は、暗記科目ではありません。 公式を使って云々が思いつかなければ、 手持ちの道具で何とかする。 この「何とかする」の部分が大切です。 (z-1/z)^7 の展開は、 (z-1/z)^7 = (z-1/z)(z-1/z)(z-1/z)(z-1/z)(z-1/z)(z-1/z)(z-1/z) の右辺の括弧を根気よく分配してゆけば求められます。 中学生でもできることです。 展開した式を昇冪の順に整理して暫く眺めていれば、 それが既にローラン展開になっていることに気付くでしょう。 「ローラン展開」という言葉の意味を知っているならば。 質問者 お礼 2010/07/16 19:54 どうも ありがとうございます 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 その他の回答 (1) info22_ ベストアンサー率67% (2650/3922) 2010/07/11 02:21 回答No.1 2項定理(参照URL)で2項展開すれば、そのままf(z)のz=0の周りでのローラン展開になりませんか? f(z)=Σ[k=0,7] 7Ck*z^k*(-1/z)^(7-k) =-1/z^7+7/z^5-21/z^3+35/z-35z+21z^3-7z^5+z^7 参考URL: http://ja.wikipedia.org/wiki/二項定理 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A 複素関数、f(z)=(z-(1/z))^7 について、以下の各問に答え 複素関数、f(z)=(z-(1/z))^7 について、以下の各問に答えよ (1)二項展開を用いて,F(z)の周りでローラン展開を求めよ。 (2)原点を中心とし半径1の反時計回りの円をcとする。この時複素積分∫c f(z)dzの値を求めよ (3)問(2)の変換結果z=e^(iθ),0<=θ<=2π を用いることにより定積分∫[0,2π]sin^8 θdθの値を求めよ。 ------------------------------------------------------ (1)は普通に二項定理を使えば解けましたが、後の(2),(3)が分かりません。 すみませんが、出来る限り詳しく解き方、考え方を教えてください。 ローラン展開と分数の分解 複素関数のローラン展開について学習中の者です。 以下の問題において、分数関数の分解の仕方によってローラン展開の表し方が変わってしまうのですが、どこが間違っているのか助言をお願いします。 問題 f(z) = 3z^2/{(1-2z)(1+z)} を z = 0 のまわりでローラン展開せよ。 1.分数関数の分解を f(z) = z/(1-2z) - z/(1+z) としたとき、1/(1-z)のマクローリン展開などを利用してローラン展開は f(z) = z* Σ(2z)^n - z*Σ(-z)^n = Σ{2^n + (-1)^(n+1)}z^(n+1) (|z| <1/2) ...(*) となると思います。(ただしΣはn=0~∞の無限級数を表す) ちなみに出題者の解答はこちらでした。 しかし 2.分数分解として f(z)= 2z^2/(1-2z) + z^2/(1+z) とすることもできます。この場合、ローラン展開は f(z) = z^2{ 2*Σ(2z)^n + Σ(-z)^n } = Σ{ 2^(n+1) + (-1)^n }z^(n+2) (|z| < 1/2) ....(**) となると思います。 (*)と(**)ではzの項の有無など決定的な違いがあり、同じ級数だとは思えません。 同じ関数を展開したのにどうしてこのような違いが生じてしまうのでしょうか? 何かまずい計算過程でもあるのでしょうか? それともこの二つの級数は実際は同じなのでしょうか? どなたかアドバイスをお願いします。 複素関数のローラン展開 次のローラン展開の問題の解き方が分かりません。 複素関数f(z)=(1-cosz)/z^2をz=0を中心にローラン展開せよ という問題です。 問題の途中経過まで書いてあると助かります。 どなたかお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 複数の特異点を持つ関数のローラン展開 複数の特異点を持つ関数のローラン展開 f(z) = 1/(z^2 - 1) を z=1 でべき級数展開しよう。 f(z) = 1/(z-1) * 1/(z+1) より、z=±1で正則でない。展開の中心 z=1 に対して距離2となる z=-1 で展開ができないため、領域を分けて展開する。 |z-1|<2 では、f(z) を z-1 で表すために、 1/(z+1) = 1/2 * 1/[ 1 - {(z-1)/-2} ] ← と変形すると、 |(z-1)/-2| < 1 より無限等比級数の関係 a/(1-u) = Σ[n=0,∞] au^2, (|u|<1) を用いて、 ・・・と続くのですが、実際にどうやって変形をしたのかが分かりません。 実際にどうやって変形をするのか教えてください。 因みに、逆算すれば、 1/2 * 1/[ 1 - {(z-1)/-2} ] = 1/[ 2* [ 1 - {(z-1)/-2} ] ] = 1/[ 2 - 2{(z-1)/-2} ] = 1/[ 2 + (z-1) ] = 1/[ 2 + z - 1 ] = 1/(z + 1) になるのは分かります。 では、お願いします。 ローラン展開について 複素関数 f(z)=(2Z^2+5Z+2)/(2Z^2-5Z+2) を領域1/2<|Z|<2 における関数としてZ=0のまわりのローラン展開を求める問題がわかりません。 解き方のコツやポイントなどを教えていただきたいです。 よろしくお願いします。 テイラー展開とローラン展開 テイラー展開とローラン展開の問題の解き方がよく分かりません。どちらにもマクローリン展開を用いるようなのですが・・・。例えば、z=-iを中心に関数f(z)=1/zをテイラー展開及びローラン展開するにはどうすれば良いのでしょうか?式をできるだけ詳しく説明して頂けると助かります。 複素関数のローラン展開 以下の問題がどうしても分かりません。 どなたか分かる方がいらっしゃったら、教えていただけると嬉しいです。 f(z) = (e^z-1)^(-1) の 0 < |z| < 2π での、z = 0 のまわりでのローラン展開を求めよ。 複素関数のローラン展開とその留数について 以下の関数のローラン展開とその留数についてお尋ねしたいことがあります。 f(z)=(z-3)*sin(1/(z+2))をz=-2周りでローラン展開すると、どのような形になるのでしょうか? sin(1/(z+2))をローラン展開して(z-3)を掛ければ展開した結果はわかると思ったのですが・・・ また留数についてですがこの場合z=-2が真性特異点となり該当する係数を求めればいいと思ったのですが、ローラン展開の結果が上手くそうはならないので疑問に思っています。 解析学にお詳しい方がいらっしゃいましたらアドバイスをいただけますでしょうか よろしくお願い致します。 ローラン展開について sin (πz/4(z-1) ) を z=1の周りでローラン展開させたときの一般項を教えてください 複素解析でお願いします。 ローラン展開について はじめまして。 ローラン展開についてお尋ねしたいのですが、 たとえばf(z)=z^3sin(1/z)を0<|z|<Rでローラン展開するとき、 sinζ=ζー(ζ^3/3!)+ζ^5/5!・・・ とテイラー展開し、ζ=1/zと置いてやると、ローラン展開は f(z)=Z^3sinζとなるのがわからないのです。 具体的にはζをなぜ1/zとおくのか、 またなぜその結果ローラン展開がsinζにz^3をかけたものに なるのかがわかりません。 何か根本的なことがわかっていないのでしょうか。 ローラン展開はテイラー展開のnを-∞から+∞にしたものだ という認識なのですが 展開 関数f(z)=1/(z-2i)(z-1)について 次の領域でローラン級数に展開せよ (1)f(z)をz=2iを中心とする√5<|z-2i|<∞の領域 (2)f(z)をz=1を中心とする0<|z-1|<√5の領域 特異点はz=2i,1ということが分かります。 この展開を教えてくださいお願いします 複素関数の問題です。 複素関数の問題です。 f(z)=z/(1+z^2)として、 f(z)の{z:0<|z-i|<2}におけるローラン展開を求めよ、という問題がありました。 この{z:0<|z-i|<2}というところがよくわからなくて困っています。 普通、ローラン展開するときは z=ある値 における、という表記が使われることがおおいと思いますが、これはいったい z=いくつで展開すればいいのでしょうか。よろしくお願いします。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム ローラン展開 f(z)=z/((Z+1)^2(z+2))をz=-1のまわりにローラン展開せよ。 この問題がわかる方がいらっしゃいましたら解説お願いします。 f(z)=tan(z)のローラン展開に関する質問。 こちらの質問サイトに投稿された質問と解答を基に質問があります。 https://oshiete.goo.ne.jp/qa/13896555.html 質問1, g(z)=tan(z)/(z-π/2)^(n+1)のローラン展開 を導く為に、 a(n) =res(g(z),π/2) =res(tan(z)/(z-π/2)^(n+1),π/2) ={1/(2πi)}∫{|z-π/2|=r}tan(z)/(z-π/2)^(n+1)dz などの積分が難しくなる積分公式を使わずに、 a(n) ={1/(n+1)!}lim_(z->n/2}(d/dz)^(n+1)(z-π/2)^(n+2)tan(z)/(z-π/2)^(n+1) ={1/(n+1)!}lim_(z->n/2}(d/dz)^(n+1)(z-π/2)tan(z) を使い、 g(z)=tan(z)/(z-π/2)^(n+1)のローラン展開の式であるg(z)=Σ{m=-n-2~∞}a(m+n+1)(z-π/2)^mを展開して、ローラン展開したg(z)=tan(z)/(z-π/2)^(n+1)の各a(n)をa(n)={1/(n+1)!}lim_(z->n/2}(d/dz)^(n+1)(z-π/2)tan(z)により求めて、各a(n)に代入して g(z)=tan(z)/(z-π/2)^(n+1)のローラン展開を導いて次項(z-a)をずらす事でf(z)=tan(z)のローラン展開を導けると思うのですが、 仮に上記のやり方でf(z)=tan(z)のローラン展開を導ける場合は上記のやり方でf(z)=tan(z)のローラン展開を導くまでの過程の計算を教えて頂けないでしょうか? 質問2, 2024.8.28 15:32の解答の 「(z-π/2)^(n+2)g(z)=(z-π/2)tan(z)が正則になるのであって g(z)=tan(z)/(z-π/2)^(n+1)は正則ではありません (z-π/2)^(n+2)g(z)=(z-π/2)tan(z)を微分するのであって g(z)=tan(z)/(z-π/2)^(n+1)を微分するのではありません g(z)の積分 と (z-π/2)^(n+2)g(z)の微分 が 一致するのです」 や 2024.8.30 04:04の解答の 「g(z)=tan(z)/(z-π/2)^(n+1)の積分 {1/(2πi)}∫{|z-π/2|=r]{tan(z)/(z-π/2)^(n+1)}dz=a(n) と (z-π/2)^(n+2)g(z)=(z-π/2)tan(z)の(n+1)回微分 (を(z→π/2)し1/(n+1)!した) {1/(n+1)!}lim_(z->π/2}(d/dz)^(n+1)(z-π/2)tan(z)=a(n) が 一致するのです」 の部分は何を伝えたいのか理解できませんでした。 どうかよろしくお願い致します。 ローラン展開について 複素関数解析のローラン展開について 1/(sin z)^2 を z=0 でローラン展開せよという問題です。 sin z のマクローリン展開をどのように使えばいいのかわかりません。 そのあたりの説明もできればお願いします。 【ローラン展開】 ローラン展開の質問です。 画像のような関数をz=-2で ローラン展開したいのですが、 上手くできません。 単純な計算なのですが、 解答のやり方も正しいと思う反面、 自分のミスもどうしても見つけることができずに 困っています。 私はz=-2で、1/(z+1)をテイラー展開した後に 1/(z+2)を各項にかける方法で展開しました。 すると、 f(z)=-1/(z+2)-1-(z+2)+(z+2)^2-... となったのですが、この方法は間違っていますでしょうか? この方法(私の答案の方)が使える条件を満たしていない などのご指摘などありましたら教えて頂きたいです。 どなたか数学に詳しい方がおられましたら、 よろしくお願い致します。 e^(1/z)の漸近展開の求め方 独学中のものです。 f(z)~(a_0)+(a_1)/z+(a_2)/z^2+…+(a_n)/z^n …(1) 関数f(z)の漸近展開が(1)のとき、係数(a_0),(a_1),(a_2),…は次のようにして求められる。 『lim[|z|→∞]f(z)=a_0 lim[|z|→∞]z{f(z)-a_0}=a_1 lim[|z|→∞]z^2{f(z)-(a_0)-(a_1)/z}=a_2 ……………………………………………… (ただし z∈D ) 』…(2) このようにf(z)が漸近展開を持てば、それは一意的に定められるが、逆は成り立たない。すなわち相異なる二つの関数が同一の漸近展開を持つことがある。 たとえば|argz|<Π/2ならばRe(z)>0であって、そこでlim[|z|→∞]e^z=∞ である。これに注意して(2)を用いると、|z|>0, |argz|<Π/2 において、 e^(1/z)~1+1/(z・1!)+1/(z^2・2!)+… …(3) e^(1/z)+e^(-z)~1+1/(z・1!)+1/(z^2・2!)+… …(4) すなわち、この二つの関数は同一の漸近展開を持っている。以上は教科書からの抜粋です。 (3)式の右辺第二項の係数(1/1!)や第三項の係数(1/2!)が(2)式の第2、第3式からどのような過程で求められるのか、わかりやすく教えて下さい。 分かり辛い書き方ですみませんが、宜しくお願いします。 z^3 * sin(1/z)のローラン展開 z^3 * sin(1/z)を(z=0)てローラン展開したいのですが、わかりません。 普通のものはできるのですが(ちゃんと理解できてませんが)、三角関数が入ってくると全くわからなくなってしまいました。 0<= z <= ∞の範囲では z^3 * Σ { (-1)^(n-1) * z^(2n-1) } / (2n+1)! になるのはわかるのですが、 n<0の範囲の値をどう求めたらいいのかわかりません。 ご存じの方がいれば教えて頂けるとうれしいです。 よろしくお願いします。 ローラン展開 ローラン展開の場合分けについて 1/z(z+1)についてz=0を中心にローラン展開せよ。という問題ですが、 答えは、0<|z|<1 と1<|z|に場合分けしてローラン展開してありますが、1<|z|の時って必要なんでしょうか? ローラン展開ってその点のまわりで展開する。っていう意味とは違うんでしょうか?授業ではこの言い回しばかりでやっていたので。なので同じように考えてz=0の周りで展開するので、z≒0より、0<|z|<1の場合のみと思っていたんですが。 もしかして、z=0を中心に・・・、とz=0のまわりで・・・、の意味は違うんでしょうか? もう1つ、ローラン展開の定義は、Σ[k=0→∞]c(z-a)^k+Σ[k=1→∞]b(z-a)^(-k)ですが、実際に解くときって、 (正則でない部分)×(正則な部分のテイラー展開)で求めます。もともとの定義からどう考えれば、実際に解くときの公式?のように考えられるんでしょうか? ローラン展開でわからない問題!! 複素関数のローラン展開で次の問題の解き方がわかりません・・ f(z)=1/(z-1)((z-3)^2) をz=1まわりの0<|z-1|<2で展開したいのですが、(z-3)^2の部分をどう処理すればいいかわかりません! 二乗がなければ出来ますが・・・。助けてください(T_T) 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 人文・社会科学 語学 自然科学 数学・算数 応用科学(農工医) 学校 受験・進学 留学 その他(学問・教育) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
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