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解析学・複素解析・留数定理★★☆大学 ・ 教養数学

留数定理による周回積分の計算

by 匿名ユーザー

問題

複素関数 f(z)=z(z−1)(z+3)f(z)=\dfrac{z}{(z-1)(z+3)} について、円周 ∣z∣=2|z|=2 を正の向き(反時計回り)に一周する周回積分 ∮∣z∣=2f(z) dz\displaystyle\oint_{|z|=2} f(z)\,dz を求めよ。

解答

πi2\dfrac{\pi i}{2}

解説

円内部の極は z=1z=1 のみ。留数は Resz=1f(z)=11+3=14\mathrm{Res}_{z=1}f(z)=\dfrac{1}{1+3}=\dfrac14。留数定理より積分値は 2πi×14=πi22\pi i\times\dfrac14=\dfrac{\pi i}{2}。

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