首页 > 动态 > 甄选问答 >

sinz分之一的孤立奇点是什么

2025-09-14 23:59:23

问题描述:

sinz分之一的孤立奇点是什么,在线求解答

最佳答案

推荐答案

2025-09-14 23:59:23

sinz分之一的孤立奇点是什么】在复变函数中,孤立奇点是函数在某一点附近不解析(即不可导)但该点本身是一个极限点的情况。对于函数 $ f(z) = \frac{1}{\sin z} $,我们需要分析其在哪些点上存在孤立奇点,并判断这些奇点的类型。

一、函数的基本性质

函数 $ f(z) = \frac{1}{\sin z} $ 是一个复变函数,定义域为所有使得 $ \sin z \neq 0 $ 的复数 $ z $。由于正弦函数在实轴上的零点为 $ z = n\pi $($ n \in \mathbb{Z} $),因此在复平面上,$ \sin z = 0 $ 的解也是 $ z = n\pi $,其中 $ n $ 为整数。

因此,函数 $ f(z) = \frac{1}{\sin z} $ 在 $ z = n\pi $ 处无定义,这些点就是可能的孤立奇点。

二、孤立奇点的类型分析

我们对每个 $ z = n\pi $ 进行分析:

- 当 $ z = n\pi $ 时,$ \sin z = 0 $,所以 $ f(z) $ 在该点不解析。

- 我们需要判断这些奇点是否为可去奇点、极点或本性奇点。

分析方法:

考虑极限 $ \lim_{z \to n\pi} (z - n\pi)^k f(z) $,若该极限存在且有限,则说明该点是极点,且阶数为 $ k $;若极限为零,则可能是可去奇点;若极限不存在或为无穷大,则为本性奇点。

对于 $ f(z) = \frac{1}{\sin z} $,我们知道:

$$

\sin z = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n z^{2n+1}}{(2n+1)!}

$$

因此,在 $ z = n\pi $ 附近,可以展开为泰勒级数,发现 $ \sin z $ 在 $ z = n\pi $ 处的一阶导数不为零,说明该点是 $ \sin z $ 的简单零点。

于是,$ f(z) = \frac{1}{\sin z} $ 在 $ z = n\pi $ 处具有一阶极点。

三、总结与表格

点 $ z $ 是否为奇点 奇点类型 说明
$ z = n\pi $ 极点 $ \sin z $ 在该点为一阶零点,故 $ \frac{1}{\sin z} $ 有一阶极点

四、结论

函数 $ f(z) = \frac{1}{\sin z} $ 在所有 $ z = n\pi $($ n \in \mathbb{Z} $)处有一阶极点,这些点都是孤立奇点,且均为极点,不是可去奇点或本性奇点。

因此,$ \frac{1}{\sin z} $ 的孤立奇点是 $ z = n\pi $,且均为一阶极点。

免责声明:本答案或内容为用户上传,不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。 如遇侵权请及时联系本站删除。