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1/(1+cosh(z))の留数は何でしょうか。
極は
cosh(z)=cos(-iz)=-1
より、z=i(2n+1)πとわかりますが、何位の極でしょうか。
仮に、一位の極だと仮定して、n=0のときの留数を計算すると、
lim [z→iπ] (z-iπ)/(1+cosh(z))=lim [z→iπ] 1/sinh(z)=∞
となってしまいます。上式ではロピタルの定理を用いました。
(ほかの方法を用いても無限大となることはわかります。例えば、z'=(z-iπ)/iと変数変換した後、式変形すると、lim [z'→0] i(z'/sin^2(z))*(1+cos(z))となるので、無限大となることことがわかります。)
たとえ何位の極であろうとも、同様の方法で無限大になってしまいます。何時間も考えていますが、どこが間違えているのかわかりません。
1/(1+cosh(z))の留数を教えて下さい。お願い致します。
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
pythonにやらせました(^-^; z =±iπの場合。
級数展開の時点で、留数は2次、
-1次の項が無いので、留数は0であることがわかります。
z=±3π、±5πでも同様だったので、恐らく全部同じでしょう。
厳密には
(z±(2n+1)iπ)^2/(1+coshz)
を頑張ってテーラー展開してみて下さい(^-^;
![「1/(1+cosh(z))の留数は何でし」の回答画像3](http://oshiete.xgoo.jp/_/bucket/oshietegoo/images/media/f/991608_5b2d81628bd91/M.jpg)
No.2
- 回答日時:
これは2位の極ですね。
2位の極であれば
g(z)=(z-i(2n+1)π)^2*1/(1+cosh(z))
とおくと
Res(1/(1+cosh(z)),z=i(2n+1)π)=g'(i(2n+1)π)
となります。
(求める留数は1/(1+cosh(z))をz=i(2n+1)πの周りでローラン展開したものの1/(z-i(2n+1)π)の係数となりますが、これはg(z)をz=i(2n+1)πの周りでテーラー展開したものの(z-i(2n+1)π)の係数となります。)
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