级数的复数形式
复数项级数与函数项级数

n 0 n 0
分析 由于 | z n |
n 0
n 0
1 发散, ( p 级数,比阶法) n
因此不能马上判断 z n 是否收敛。
in 1 πn 1 πn 记为 x n i yn , cos i sin 解 zn n n 2 n 2
n 0
n 0
二、幂级数
2. 阿贝尔 ( Abel ) 定理 定理 对于幂级数 an z n ,有 (1) 如果级数在 z0 点收敛,则它在 | z | | z0 | 上绝对收敛; (2) 如果级数在 z1 点发散,则它在 | z | | z1 | 上发散。 证明 (2) 反证法:已知级数在 z1 点发散,
二复数项级数复数项级数收敛的充要条件级数则级数的部分和即得级数收敛的充要条件是则级数收敛的充分必要条件是由于序列收敛的充要条件是等价于因此收敛的必要条件是证明由于级数收敛的充要条件是级数收敛但级数发散因此级数发散
第四章 解析函数的级数表示
§4.1 复数项级数 §4.2 复变函数项级数 §4.3 泰勒级数 §4.4 洛朗级数
n n
lim xn , lim yn .
n
证明 必要性 “ ” 若 lim z n a , 则 e 0 , N ,
n
| zn - a |
zn
| yn - |
a
当 n N 时,| zn - a | e ,
| xn - |
| x n - | | z n - a | e , | yn - | | z n - a | e ,
(1) 称 z n z1 z 2 为复数项级数, 简记为 z1 z 2 z n 为级数的部分和;
傅里叶变换三部曲(二)·傅里叶变换的定义

傅⾥叶变换三部曲(⼆)·傅⾥叶变换的定义Part1:傅⾥叶级数的复数形式设f(x)是周期为l的周期函数,若f(x)∼a02+∞∑n=1(a n cosnπxl+bn sinnπxl),an=1l∫l−lf(x)cosnπxl d x,(n=0,1,2,…)bn=1l∫l−lf(x)sinnπxl d x.(n=1,2,…)记ω=πl,引进复数形式:cos nωx=e i nωx+e−i nωx2,sin nωx=e i nωx−e−i nωx2i级数化为f(x)∼a02+∞∑n=1(a ne i nωx+e−i nωx2+bne i nωx−e−i nωx2i)=a02+∞∑n=1(a n−ib n2e i nωx+a n+ib n2e−i nωx)令c0=a02,cn=a n−ib n2,dn=a n+ib n2,则c0=12l∫l−lf(x)d x,c n=12l∫l−lf(x)(cos nωx−isin nωx)d x=12l∫l−lf(x)e−i nωx d x,d n=12l∫l−lf(x)(cos nωx+isin nωx)d x=12l∫l−lf(x)e i nωx d x≜c−n=¯c n,(n=1,2,…)合并为c n=12l=∫l−lf(x)e−i nωx d x,(n∈Z)级数化为+∞∑n=−∞c n e−i nωx=12l+∞∑n=−∞∫l−l f(x)e−i nωx d x e i nωx我们称c n为f(x)的离散频谱(discrete spectrum),|c n|为f(x)的离散振幅频谱(discrete amplitude spectrum),arg c n为f(x)的离散相位频谱(discrete phase spectrum).对任何⼀个⾮周期函数f(t)都可以看成是由某个由某个周期为l的函数f(x)当l→∞时得来的.Part2:傅⾥叶积分和傅⾥叶变换傅⾥叶积分公式设f T(t)是周期为T的周期函数,在[−T2,T2]上满⾜狄利克雷条件,则f T(t)=1T∞∑n=−∞∫T2−T2f T(t)e−j nωt d t e j nωt,ω=2πT(上式中j是虚数单位,在傅⾥叶分析中我们不⽤i⽽通常记作j)由limT→∞f T(t)=f(t)知,f(t)=limT→∞1T∞∑n=−∞[∫T2−T2f T(t)e−j nωt d t]e j nωt记Δω=2πT,则Δω→0⇔T→∞,则f(t)=limT→∞1T∞∑n=−∞[∫T2−T2f T(t)e−j nωt d t]e j nωt=limΔω→012π+∞∑n=−∞∫T2T2f T(t)e−j nωt d t e j nωtΔω[][][]令F T(nω)=∫T2−T2f T(t)e−j nωt d t,则f(t)=limΔω→012π+∞∑n=−∞F T(nω)e j nωtΔω,F T(t)→∫+∞−∞f(t)e−jωt d t≜F(ω)(T→∞),由定积分定义f(t)=12π∫+∞−∞F(ω)e jωt dω,即f(t)=12π∫+∞−∞∫+∞−∞f(t)e−jωt d t e jωt dω上述公式称为傅⾥叶积分公式.傅⾥叶积分存在定理若f(t)在任何有限区间上满⾜狄利克雷条件,且在R上绝对可积,则12π∫+∞−∞∫+∞−∞f(t)e−jωt d t e jωt dω=f(t),t为连续点,f(t−)+f(t+)2,t为间断点.傅⾥叶变换设f(t)满⾜傅⾥叶积分存在定理,定义F(ω)=∫+∞−∞f(t)e−jωt d t 为f(t)的傅⾥叶变换(Fourier Transform)(实际上是⼀个实⾃变量的复值函数),记作F(ω)=F[f(t)]类似地,定义f(t)=12π∫+∞−∞F(ω)e−jωt dω为F(ω)的傅⾥叶逆变换(Inverse Fourier Transform),记作f(t)=F−1[F(ω)]在⼀定条件下,有F[f(t)]=F(ω)⇒F−1[F(ω)]=f(t);F−1[F(ω)]=f(t)⇒F[f(t)]=F(ω). f(t)与F(ω)在傅⽒变换意义下是⼀个⼀⼀对应,称f(t)与F(ω)构成⼀个傅⽒变换对,记作f(t)F↔F(ω)在不引起混淆的情况下,简记为f(t)↔F(ω).f(t)称为原象函数(original image function),F(ω)称为象函数(image function).在频谱分析中,F(ω)⼜称为f(t)的频谱(密度)函数(spectrum function),|F(ω)|称为f(t)的振幅频谱(amplitude spectrum),arg F(ω)称为f(t)的相位频谱(phase spectrum).下⾯我们来求⼏个常见信号函数的傅⽒变换.例1 求矩形脉冲函数(rectangular pulse function)R(t)=1,|t|≤1, 0,|t|>1的傅⽒变换及其频谱积分表达式.解:F(ω)=F[R(t)]=∫+∞−∞R(t)e−jωt d t=∫1−1R(t)e−jωt t=e−jωt−jω1−1=−e−jω−e jωjω=2sinωω;R(t)=12π∫∞−∞F(ω)e jωt dω=1π∫+∞F(ω)cosωt dω=1π∫+∞2sinωωcosωt dω=2π∫+∞sinωcosωtωdω=1,|t|<1, 12,|t|=1, 0,|t|>1因此可知,当t=0时,有[] []{{ []{∫+∞0sin t xd t =π2例2 求指数衰减函数(exponential decay function)E (t )=0,t <0,e −βt ,t ≥0的傅⽒变换及其频谱积分表达式,其中β>0为常数.解:F (ω)=F [E (t )]=∫+∞−∞E (t )e −j ωt d t=∫+∞0e −βt e −j ωtd t =∫+∞0e (β+j ω)t d t =1β+j ωβ−j ωβ2+ω2E (t )=12π∫+∞−∞F (ω)e j ωt ω=12π∫+∞−∞β−j ωβ2+ω2e j ωtω=1π∫+∞βcos ωt +ωsin ωtβ2+ω2d ω=0,t <0,12,t =0,e −βt ,t >0Part3:单位脉冲函数我们记电流脉冲函数q (t )=0,t ≠0,1,t =0,严格地,由于q (t )在t =0出不连续,所以q (t )在t =0点是不可导的.但是,如果我们形式地计算这个导数,有q ′(0)=limΔt →0q (0+Δt )−q (0)Δt=limΔt →0−1Δt=∞我们引进这样⼀个函数,称为单位脉冲函数(unit pulse function)或狄拉克(Dirac)函数,简记为δ−函数,即δ(t )=0,t ≠0,∞,t =0,⼀般地,给定⼀个函数序列δε(t )=0,t <0,1ε,0≤t ≤ε,0,t >ε则有δ(t )=lim ε→0δε(t )=0,t ≠0,∞,t =0于是∫+∞−∞δ(t )d t =limε→0∫+∞−∞δεd t =limε→0∫ε01εd t =1若设f (t )为连续函数,则δ−函数有以下性质:∫+∞−∞δ(t )f (t )d t =f (0);∫+∞−∞δ(t −t 0)f (t )d t =f (t 0)于是我们可得:F [δ(t )]=∫+∞−∞δ(t )e −j ωt t =e −j ωt t =0=1于是δ(t )与常数1构成了⼀对傅⾥叶变换对.例3: 证明:e j ω0t ↔2πδ(ω−ω0)其中ω0是常数.证:{{{{{{|f(t)=F−1[F(ω)]=12π∫+∞−∞2πδ(ω−ω0)e jωt dω=e jωtω=ω=e jω0t在物理学和⼯程技术中,有许多重要函数不满⾜傅⽒积分定理中的绝对可积条件,即不满⾜条件∫+∞−∞|f(t)|d t<∞例如常数,符号函数,单位阶跃函数以及正,余弦函数等, 然⽽它们的⼴义傅⽒变换也是存在的,利⽤单位脉冲函数及其傅⽒变换就可以求出它们的傅⽒变换.所谓⼴义是相对于古典意义⽽⾔的,在⼴义意义下,同样可以说,原象函数f(t)和象函数F(ω)构成⼀个傅⽒变换对.例求正弦函数f(t)=sinω0t的傅⽒变换.解:F(ω)=F[f(t)]=∫+∞−∞f(t)e−jωt d t=∫+∞−∞e jω0t−e−jω0t2je−jωt d t=12j∫+∞−∞e−j(ω−ω0)t−e−j(ω+ω0)t d t=jπδ(ω+ω0)−δ(ω−ω0)同样我们易得F(cosω0t)=πδ(ω+ω0)+δ(ω−ω0)例证明:单位阶跃函数(unit step function)u(t)=0,t<0, 1,t>0的傅⽒变换为F[u(t)]=1jω+πδ(ω)证:F−11jω+πδ(ω)=12π∫+∞−∞1jω+πδ(ω)e jωt dω=12π∫+∞−∞[πδ(ω)]e jωt dω+12π∫+∞−∞1jωe jωt dω=12+12π∫+∞−∞cosωt+jsinωtjωdω=12+12π∫+∞−∞sinωtωdω=12+1π∫+∞sinωtωdω∫+∞0sinωtωdω=π2,t>0,−π2,t<0⇒F−11jω+πδ(ω)=12+1π−π2=0,t<012,t=0,12+1ππ2=1,t>0=u(t).本⽂完|()[][]{[][][][][][] { []{()()。
复数的考点知识点归纳总结

复数的考点知识点归纳总结复数的考点知识点归纳总结复数是基础数学中的重要概念,广泛应用于数学、物理、工程等领域。
掌握复数的概念、性质和运算规则对于建立数学思维、解决实际问题具有重要意义。
本文将从复数的基本概念、运算法则和实际应用等方面进行归纳总结。
一、复数的基本概念1. 复数的定义:复数是由实部和虚部组成的数,形式为a+bi,其中a为实数部分,bi为虚数部分,i为虚数单位,满足i²=-1。
2. 复数的实部和虚部:复数a+bi中,a为实部,bi为虚部。
3. 复数的共轭复数:设复数z=a+bi,其共轭复数记为z*,则z*的实部与z相同,虚部的符号相反。
4. 复数的模:复数z=a+bi的模定义为|z|=√(a²+b²)。
5. 复数的辐角:复数z=a+bi的辐角定义为复数与正实轴正半轴的夹角,记作arg(z)。
6. 三角形式:复数z=a+bi可以写成三角形式r(cosθ+isinθ),其中r为模,θ为辐角。
二、复数的运算法则1. 复数的加法和减法:复数的加法和减法运算与实数类似,实部与实部相加减,虚部与虚部相加减。
2. 复数的乘法:复数的乘法运算使用分配律和虚数单位的性质,即(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i。
3. 复数的除法:复数的除法运算需要将分子分母同时乘以共轭复数,即(a+bi)/(c+di)=[(a+bi)(c-di)]/[(c+di)(c-di)]。
4. 复数的乘方和开方:复数的乘方和开方运算需要使用三角函数的性质和欧拉公式,即z^n=r^n[cos(nθ)+isin(nθ)],√z=±√r[cos(θ/2)+isin(θ/2)]。
三、复数的性质和应用1. 复数的性质:复数具有加法和乘法的封闭性、交换律、结合律、分配律等性质。
2. 复数平面:复数可以用平面上的点来表示,实部为横坐标,虚部为纵坐标,构成复数平面。
3. 复数与向量:复数可以看作是向量的延伸,复数的运算有时可以用向量的加法和旋转来理解。
《复数项级数》课件

1
局部调和公式
学会使用局部调和公式计算级数的极限。
2
狄利克雷补全和
掌握狄利克雷补全和的定义和性质,了解其与黎曼-黎博希茨定理的关系。
3
测度为零的级数
学习测度为零的级数定义,理解测度为零的意义及其应用概念。
总结与展望
结论总结
逐步总结本次课程所涉及的知识点,强化学生对知 识的记忆并强化知识点之间的联系。
《复数项级数》PPT课件
本课件将介绍复数项级数的基础概念,收敛性判别法和多项级数的应用。让 我们开始我们的数学之旅吧!
什么是复数项级数
定义
复数项级数是具有形如 a_1±ia_2±...±ia_n±...的无穷加法运 算的级数,其中n为正整数, a_n∈R。
收敛级数与发散级数
若级数的部分和随着n趋近于无穷 大而趋向于某一有限数,则称该级 数收敛;否则称之为发散。
未来展望
展望未来,介绍额外的信息和知识,展开人们对复 数项级数的深入思考。
绝对收敛性
通过学习绝对收敛性判别法,判别级数绝对收敛的 充分条件。
多项级数的应用
容斥原理与级数
学习如何运用容斥原Байду номын сангаас和级数解决 实际问题,并能灵活运用。
多项级数求和
掌握多项级数求和的基本方法,学 会灵活使用,解决具体问题。
数列的极限概念
了解数列极限的概念及其性质,运 用数列的极限判定数列的收敛性。
复数项级数的应用
重要概念
掌握重要概念如N次偏和、常数项 级数和振荡级数。能够理解其定义 和相关性质。
收敛性判别法
无理数型级数
通过无理数型级数掌握级数的收敛性概念和性质。
比较判别法
能够理解比较判别法的定义,通过学习该方法判别 级数的收敛性。
大学物理-傅里叶积分变换

设想周期函数的周期 2l 不断增大而趋于无穷,即自 变量每增长无穷,函数才变化一次,当自变量增长为有 限值时,函数并不重复变化,此时它已经转化为非周期 函数。这样,可以把符合一定条件的非周期函数展开成 傅里叶积分。
可以证明: 如果定义在 (–, ) 的函数在任一有限区间上满足
说明:(1) 原函数存在积分运算,像函数中无积分运算;
(2) 积分运算
代数运算 (除法运算)。
证明:令
即 同理,有
,则 g' (x) = f (x)。于是
后 面 的 例 题 会 用 到
)
(
7. 卷积定理
说明: (1) 卷积 f1 (x) * f2 (x) 的定义为
(2) 原函数存在卷积运算
像函数间的普通乘积
3. 积分变换法求解数理方程的基本思想 如果不方便从原函数的方程直接求解,那么可能找
到适当的积分变换,把问题变换成比较简单的求像函数 的定解问题,再通过逆变换把求得的像函数变换成原函 数,从而得到所要求的解。
从物理上讲,经过积分变换后,自变量定义域的类 别也发生了变化。
例:
时间域 t 空间域 r
频率域
U (k, t) (k)ek2a2t t C(k, )ek2a2 (t )d 0
(3) 作像函数的傅里叶逆变换 (10-1-19)
由卷积定理,有
F[ f1(x) f2(x)] F[ f1(x)]F[ f2(x)] f1(k) f2(k)
取上式的傅里叶逆变换,得到 F1[ f1(k) f2 (k)] f1(x) f2 (x) F1[ f1(k)]F1[ f2(k)]
(1 x 1) ( x 1)
x
09第四章解析函数的级数表示

第四章 解析函数的级数表示§1. 复数项级数 一. 复数序列的极限定义: 设{}n z 为一个复数序列,其中n n n y i x z +=, 又设000y i x z +=为一个复定值. 若,0,0>∃>∀N ε使得,N n >∀有不等式ε<-0z z n恒成立,则称复数序列{}n z 收敛于0z ,或称{}n z 以0z 为极限,记作0l i m z z n n =∞→ 或()∞→→n z z n 0.如果对于任意复数0z ,上式均不成立,则称复数序列{}n z 不收敛或发散.定理1 设000y i x z +=,n n n y i x z +=,则⎪⎩⎪⎨⎧==⇔=∞→∞→∞→.lim ,limlim 000y y x x z z n n n n n n 定理1说明: 可将复数列的敛散性转化为判别两个实数列的敛散性.二. 复数项级数定义: 设{}n z 为一个复数序列,表达式 +++++n z z z z 321称为复数项无穷级数.如果它们的部分和序列() 2,1321=++++=n z z z z S n n有极限S S n n =∞→l i m (有限复数),则称级数是收敛的,S 称为级数的和;如果{}n S 没有极限,则称级数是发散的. 例1.当1<z 时,判断级数++++++nz z z z 321是否收敛?定理2 级数 ++++n z z z 21收敛的充分必要条件是实数项级数 ++++n x x x 21与 ++++n y y y 21都收敛.定理2说明: 可将复级数的敛散性转化为判别两 个实级数的敛散性.定理3 (级数收敛的必要条件)若级数++++n z z z 21收敛,则0lim =∞→n n z . 定理4 若级数+++++=∑∞=n n n z z z z z 3211收敛,则级数+++++=∑∞=n n nz z z z z3211一定收敛.定义: 若级数 ++++=∑∞=n n n z z z z 211收敛, 则称级数++++=∑∞=n n nz z z z 211绝对收敛,若级数 ++++=∑∞=n n n z z z z 211发散,而级数 ++++=∑∞=n n n z z z z 211收敛,则称级数 ++++=∑∞=n n nz z z z211条件收敛.例2.判断下列级数的敛散性:(1)∑∞=⎪⎭⎫⎝⎛+121n n i n ;(2)∑∞=1n nni ;(3)∑∞=12n nn i.§2. 复变函数项级数一. 复变函数项级数定义: 设(){}() ,,n z f n 21=为区域D 内的函数序列,称以()z f n 为一般项的复级数 ()()()()+++++z f z f z f z f n 321为区域D 内的复变函数项级数.该级数的前n 项的和()()()()()z f z f z f z f z S n n ++++= 321称为该级数在D 内的部分和. 设0z 为区域D 内的一个定点,若极限()()00lim z S z S n n =∞→存在,则称该复变函数项级数在0z 点收敛,()0z S 为其和,即()()01z S z f n n=∑∞=.如果该复变函数项级数在D 内处处收敛,则称该复变函数项级数在D 内收敛,由此所定义的函数()z S 称为和函数,记作()∑∞=1n n z f .即 ()()∑∞==1n n z f z S 二. 幂级数定义: 形如()()()()+-++-+-+=-∑∞=nn n nnz z C z z C z z C C z z C 02020100的复变函数项级数称为幂级数,其中n C 与0z 均为复常数. 定理5如果幂级数()∑∞=-00n nn z z C 在点()011z z z ≠ 收敛,则该级数在圆域010z z z z -<-内绝对收敛.推论 如果幂级数()∑∞=-10n nn z z C 在点2z 发散,则在区域020z z z z ->-内发散.定义:若存在圆R z z <-0,使得幂级数()∑∞=-10n nn z z C 在此圆内绝对收敛,在此圆外发散,则称该圆为幂级数的收敛圆,称该圆的半径R 为幂级数的收敛半径. 结论:对幂级数()∑∞=-10n nn z z C 而言,一定存在某一圆R z z <-0,使得该幂级数在此圆内绝对收敛,在此圆外发散.达朗贝尔比值判别法——若 λ=+∞→n n n C C 1lim ,则幂级数()∑∞=-10n nn z z C 的收敛半径λ1=R .柯西根值判别法——若 λ=∞→nnn C lim ,则幂级数()∑∞=-10n nn z z C 的收敛半径λ1=R .例3. 求级数∑∑∑∞=∞=∞=1210,,n nn nn nn z nzz 的收敛半径. 例4.求级数()∑∞=-11n nnz 的收敛半径.说明:达朗贝尔比值判别法与柯西根值判别法都只是充分条件,而非必要条件. 例5. 把函数z 1表示成形如()∑∞=-02n nn z c 的幂级数. 性质 (1)幂级数()∑∞=-00n nn z z C 的和函数在收敛圆内一定解析;(2)在收敛圆内,幂级数()∑∞=-00n nn z z C 可以逐项积分或求任意阶导数,所得到的幂级数在该圆内也收敛,且相应的和函数即为对幂级数()∑∞=-00n nn z z C 的和函数进行积分或求相应阶导数所得的结果.例6 求幂级数∑∞=12n nz n 的和函数,并计算级数∑∞=122n n n 之值.§3. 泰勒级数定理6 (泰勒定理) 设函数()z f 在区域D 内解析,0z 为D 内的一点,设R 为0z 到D 的边界的距离,则当R z z <-0时,()z f 可展为幂级数()()∑∞=-=00n nn z z C z f 其中()() 2,1,0!10==n z f n C n n .称该幂级数为()z f 在区域D 内以0z 为心的泰勒级数.说明:1.复变函数展开为泰勒级数的条件要比实函数时弱得多; (想一想, 为什么?);, , )( .200z d z d D z f -=αα即之间的距离一个奇点到最近等于则内有奇点在如果4.任何解析函数在一点的泰勒级数是唯一的. 结论:函数在()z f 点0z 解析的充分必要条件是在0z 点()z f 可展成幂级数.根据结论,解析函数()z f 在点0z 可展成泰勒 级数,其展开法分别是直接展开法和间接展开法.直接展开法是指由泰勒展开定理计算系数间接展开法是指借助于一些已知函数的展开式 , 结合解析函数的性质, 幂级数运算性质 (逐项求导, 积分等)和其它数学技巧 (代换等) , 求函数的泰勒展开式.例7.将()0==z e z f z在处展开为泰勒级数.例8. 将()0sin ==z z z f 在处展开为泰勒级数.;,0.30级数级数也可称为麦克劳林时当=z,2,1,0,)(!10)(==n z f n c n n .)( 0展开成幂级数在将函数z z f例9.将()z z f -=11在z =0的邻域展开.例10. 求函数()0112=+=z zz f 在的邻域内的泰勒 展开式.例11. 例12. 求函数()21-=z z f 在1-=z 的邻域内的泰勒展开式.例13.将函数()()211z z f -=展开为i z -的幂级数.例14.求对数函数ln (1+z )在z =0处的泰勒展开式.例15. 将函数()ze zf -=11展开为z 的幂级数.§4. 洛朗级数引例 求函数()122-+-=z zz z f 的展开式..0arctan 的幂级数展开式在求=z z定理7 设函数()z f 在环域201R z z R <-<内解析,则()z f 在此环域内一定可以展成()()∑∞-∞=-=n n n z z C z f 0, 其中()()() 2,1,02110±±=-=⎰+n d z f i C C n n ςςςπ.C 为此环域内绕0z 的任意一条简单闭曲线. 称此级数为环域内的解析函数的洛朗级数. 说明:环域201R z z R <-<内的解析函数则()z f 在此环域内一定可以展成惟一的洛朗级数. 例16. 将函数 ()()()211--=z z z f分别在圆环域(1)10<<z ;(2)21<<z ;(3)+∞<<z 2内展开为洛朗级数.例17. 将函数()2z shz z f =在+∞<<z 0内展开为洛朗级数.例18. 试求()211z z f +=以z =i 为中心的洛朗级数.。
复数项级数和复数序列

第四章 级 数 第一节 级数和序列的基本性质1、复数项级数和复数序列:复数序列就是:,...,...,,222111n n n ib a z ib a z ib a z +=+=+=在这里,n z 是复数,,Im ,Re n n n n b z a z ==一般简单记为}{n z 。
按照|}{|n z 是有界或无界序列,我们也称}{n z 为有界或无界序列。
设0z 是一个复常数。
如果任给0>ε,可以找到一个正数N ,使得当n>N 时ε<-||0z z n , 那么我们说}{n z 收敛或有极限0z ,或者说}{n z 是收敛序列,并且收敛于0z,记作 0lim z z n n =+∞→。
如果序列}{n z 不收敛,则称}{n z 发散,或者说它是发散序列。
令ib a z +=0,其中a 和b 是实数。
由不等式||||||||||0b b a a z z b b a a n n n n n -+-≤-≤--及容易看出,0lim z z n n =+∞→等价于下列两极限式: ,lim ,lim b b a a n n n n ==+∞→+∞→ 因此,有下面的注解:注解1、序列}{n z 收敛(于0z )的必要与充分条件是:序列}{n a 收敛(于a )以及序列}{n b 收敛(于b )。
注解2、复数序列也可以解释为复平面上的点列,于是点列}{n z 收敛于0z ,或者说有极限点0z 的定义用几何语言可以叙述为:任给0z的一个邻域,相应地可以找到一个正整数N ,使得当n>N 时,n z在这个邻域内。
注解3、利用两个实数序列的相应的结果,我们可以证明,两个收敛复数序列的和、差、积、商仍收敛,并且其极限是相应极限的和、差积、商。
复数项级数就是 ......21++++n z z z或记为∑∞+=1n n z,或∑n z ,其中n z是复数。
定义其部分和序列为: n n z z z +++=...21σ如果序列}{n σ收敛,那么我们说级数∑n z 收敛;如果}{n σ的极限是σ,那么说∑n z 的和是σ,或者说∑n z 收敛于σ,记作 σ=∑∞+=1n n z,如果序列}{n σ发散,那么我们说级数∑n z 发散。
第四章 第1节 级数的基本性质(下)

k 1
( 1)n i n n 2
发散
二.复变函数项级数和复变函数序列
定义 设 { f n ( z )} ( n 1,2,) 为一复变函数序列 , 其中各项在区域 D内有定义.表达式
fn ( z ) n 1
f1 ( z ) f 2 ( z ) f n ( z )
1 1 1 2! n1 2
n -1
原级数收敛
结论
a
n 1
(实常数项级数)
1 则原级数收敛
an 若 lim 1 则原级数发散 n a n 1
an 若 lim 1 不能确定 n a n 1
1 1 例如 发散, 2 收敛 n n n 1 n 1
解:要证 lim sn不存在
n
1 1 1 sn 1 p p p 2 3 n
1 1 1 1 2 3 n
故级数发散.
(实常数项级数)
注:
1 p级数 p n 1 n
0 p 1,
发散 收敛
p 1,
( 1) np n 1
n
p 0, 收敛
y
绝对收敛
o
z0
.
z1
x
发散
(1)先证如果 cn z n在某点z0 ( 0)收敛, 则必在
圆K : z z0 内绝对收敛
设z是圆K内任一点,
要证 | cn z n|收敛,
称为复变函数项级数, 记作 f n ( z ) .
n 1
级数最前面n项的和
sn ( z ) f1 ( z ) f 2 ( z ) f n ( z )