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■11520 / inTopicNo.1)  複素積分
  
□投稿者/ チロ 一般人(2回)-(2006/05/02(Tue) 12:30:27)
    次に複素積分が分かりません。(aは正の実数)

    ∫|z-i|=a {1/(2z+1)z^3} dz

    コーシーの積分定理を使って解きたいんですけど、よろしくおねがいします。
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■11521 / inTopicNo.2)  Re[1]: 複素積分
□投稿者/ X 大御所(429回)-(2006/05/02(Tue) 12:43:04)
    2006/05/02(Tue) 12:47:19 編集(投稿者)

    1/{(2z+1)z^3}
    =b/(2z+1)+(cz^2+dz+e)/z^3
    と部分分数分解できるとすると
    b/(2z+1)+(cz^2+dz+e)/z^3
    ={bz^3+(2z+1)(cz^2+dz+e)}/{(2z+1)z^3}
    ={(b+2c)z^3+(c+2d)z^2+(d+2e)z+e}/{(2z+1)z^3}
    となるから、分子の係数を比較して
    2c+b=c+2d=e+2e=0
    e=1
    ∴(b,c,d,e)=(-8,4,-2,1)
    ∴1/{(2z+1)z^3}=-8/(2z+1)+4/z-2/z^2+1/z^3
    よって問題の積分の被積分関数は
    z=0,-1/2
    を極に持つことが分かります。
    後はaの値によって、積分路である円
    |z-i|=a
    の内部にこれらの極を含まれるか否かで場合分けします。
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■11522 / inTopicNo.3)  Re[1]: 複素積分
□投稿者/ はまだ ベテラン(213回)-(2006/05/02(Tue) 13:06:13)
    No11520に返信(チロさんの記事)
    > 次に複素積分が分かりません。(aは正の実数)
    > ∫|z-i|=a {1/(2z+1)z^3} dz
    >
    分母が(2z+1)z^3 として回答します。

    1/{(2z+1)z^3}=部分分数に分解=-8/(2z+1)+4/z-2/z^2+1/z^3

    特異点はz=0,z=-1/2

    a<1 のとき積分範囲に 特異点は無し ∫=0
    1≦a<√5/2 のとき積分範囲に特異点はz=0 ∫=2πiRes(0)=8πi
    √5/2≦a のとき積分範囲に特異点はz=0,-1/2 ∫=2πi{Res(0)+Res(-1/2)}=0
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■11527 / inTopicNo.4)  Re[2]: 複素積分
□投稿者/ チロ 一般人(3回)-(2006/05/02(Tue) 15:19:16)
    No11522に返信(はまださんの記事)

    回答ありがとうございます。ちょっと分からない点があるんですが…。

    > 特異点はz=0,z=-1/2
    >
    > a<1 のとき積分範囲に 特異点は無し ∫=0
    > 1≦a<√5/2 のとき積分範囲に特異点はz=0 ∫=2πiRes(0)=8πi
    > √5/2≦a のとき積分範囲に特異点はz=0,-1/2 ∫=2πi{Res(0)+Res(-1/2)}=0

    a<1 のとき∫=0 は分かるんです。
    1≦a<√5/2 と√5/2≦a の範囲が納得できないんです。なぜ√5/2になるんでしょうか?おねがいします。
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■11530 / inTopicNo.5)  Re[3]: 複素積分
□投稿者/ はまだ ベテラン(214回)-(2006/05/02(Tue) 18:28:24)
    No11527に返信(チロさんの記事)
    複素平面上でiと-1/2の距離が√5/2です。

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