词条 | 泰勒级数 |
释义 | taile jishu 泰勒级数(卷名:数学) Taylor series 解析函数的一类幂级数展开式。在圆|z-α|<R内解析的函数ƒ(z)可以展为以下形式的幂级数 (1)级数(1)称为函数ƒ(z)在点z=α的泰勒级数。当α=0时,称为马克劳林级数。 设z是圆│-α│<R内的任意一点,作圆γ;|-α|=r<R使得z位于γ的内部。根据柯西公式得到 (2)因为 ,并且右边的级数在γ上一致收敛,所以将此式代入(2)式,逐项积分后就得到 , (3)式中 。 (4) 零点 若ƒ(α)=ƒ′(α)=…=ƒ(m-1)(α)=0,ƒ(m)(α)≠0,则称α是ƒ(z)的一个m级零点。特别地,若m=1,则称α是ƒ(z)的一个简单零点。 根据解析函数可以展为泰勒级数的上述事实,可以得到解析函数以下两个重要性质。 ① 零点的孤立性 若ƒ(z)是域D内不恒为零的解析函数,则ƒ(z)在D内的零点是孤立的。也就是说,若ƒ(α)=0 (α∈D),则存在α的一个邻域,使得ƒ(z)在该邻域内除α点外没有其他零点。 ② 惟一性定理 设ƒ1(z),ƒ2(z)是域D内的两个解析函数,若存在点集A嶅D,它有一个属于D的极限点α,且在A上ƒ1(z)=ƒ2(z),则在D内ƒ1(z)=ƒ2(z)。惟一性定理可由零点孤立性推出。 柯西不等式 若函数 ƒ(z)在圆│z-α│<R内是解析的,且│ƒ(z)│≤M,则ƒ(z)在圆│z-α│<R内的泰勒级数的系数сn满足不等式 (5) 事实上,由(4)式得 ,令r→R,就得到(5)式。 刘维尔定理 若ƒ(z)是有穷复平面上的有界解析函数,则ƒ(z)必为常数。 事实上,这时(3)式在圆|z-α|<R内成立,R是任意正数,由柯西不等式立即推出сn=0(n≥1)即ƒ(z)呏с0(常数)。 |
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