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1、第四章解析函数的级数表示(Therepresentationofpowerseriesofanalyticfunction)第一讲授课题目:§4.1复数项级数§4.2复变函数项级数教学内容:复数序列的极限、复数项级数及其敛散性、复变函数项级数、幂级数、幂级数收敛半径的求法、幂级数和函数的解析性.学时安排:2学时教学目标:1、正确理解条件收敛与绝对收敛2、掌握幂级数的收敛圆的概念,会求幂级数的收敛半径,了解幂级数的运算和性质.3、正确掌握幂级数和函数的解析性教学重点:复数项级数教学难点:幂级数和函数的解析性教学方式:多媒体与板书相结合作业布置:思考题:1、2、习题三:1-5板书设计:
2、一、幂级数二、幂级数收敛半径的求法三、幂级数和函数的解析性参考资料:1、《复变函数》,西交大高等数学教研室,高等教育出版社.2、《复变函数与积分变换学习辅导与习题全解》,高等教育出版.3、《复变函数论》,(钟玉泉编,高等教育出版社,第二版)2005年5月.4、《复变函数与积分变换》苏变萍陈东立编,高等教育出版社,2008年4月.课后记事:1、会熟练求幂级数的收敛半径2、基本掌握幂级数和函数的解析性3、课后要答疑教学过程:§4.1复数项级数(Seriesofcomplexterms)一、复数序列的极限(Limitofthepluralarray)设为一复数序列,其中按照是有界或无界序
3、列,来定义为有界或无界序列.设是一个复常数.如果任给,可以找到一个正数,使得当时,有,那么我们说收敛或有极限,或者说是收敛序列,并且收敛于,记作.如果序列不收敛,则称发散,或者说它是发散序列.定理(Theorem)4.1设,则的充分必要条件是证明:由下列不等式可知,因此,有下面的注解:注1:复数序列也可以解释为复平面上的点列,于是点列收敛于,注2:利用两个实数序列的相应的结果,我们可以证明,两个收敛复数序列的和、差、积、商仍收敛,并且其极限是相应极限的和、差、积、商.二、复数项级数及其敛散性(ComplexandtheConvergenceofSeries)设为一复数序列,表达式称
4、为复数项级数.记作,其部分和序列为:如果序列收敛,那么就称级数收敛;如果,那么说的和是,或者说收敛于,记作,如果序列发散,那么就称级数发散.例1当时,判断级数是否收敛?解:部分和当时,有,从而有所以,这就是说,当时,级数收敛,其和为,即当时定理(Theorem)4.2设,则级数收敛的充分必要条件是与都收敛.定理(Theorem)4.3级数收敛的必要条件是证明:因为级数收敛的充分必要条件是与都收敛,,再由实级数与收敛的必要条件是定理(Theorem)4.4若级数收敛,则级数也收敛.定义4.1若级数收敛,则称绝对收敛.非绝对收敛的收敛级数,称为条件收敛.例2判别下列级数的收敛性(1)(
5、2)(3)解:(1)发散(2)条件收敛(3)绝对收敛注3:关于实数项级数的一些基本结果,可以不加改变地推广到复数项级数,如:柯西收敛原理(复数项级数):级数收敛必要与充分条件是:任给,可以找到一个正数,使得当时,对任意正整数,有本节重点掌握:(1)复数项级数及其敛散性判别法(2)收敛的充分必要条件是与都收敛.(3)级数收敛的必要条件是§4.2复变函数项级数(Seriesoffunctionofcomplexvariable)一、复变函数项级数(ComplexFunctionSeries)设在复平面区域内有定义,称其为复变函数序列,记为.称表达式(1)为区域内的复变函数项级数.其前项
6、和称为(1)的部分和.若对点,,则称在点收敛于,称在区域内收敛于.也称为级数的和函数例3在区域内,函数项级数收敛于,即定义:若"e>0,$N>0,当n>N时,对一切zÎE,有则称在E上一致收敛于.一致收敛的Cauchy收敛准则(UniformconvergenceofCauchyconvergencecriterion)在E上一致收敛当且仅当"e>0,$N>0,当n>N时,对一切pÎN,一切zÎE,有
7、
8、9、
10、£an,n=1,2,¼,zÎE.则在E上一致收敛.级数的和函数有如下性质:连续性(C
11、ontinuity)设在复平面点集E上连续,并且在E上一致收敛于,则在E上连续.可积性(Integrability)设在简单曲线C上连续,并且级数在C上一致收敛于,则内闭一致收敛(Uniformconvergenceinclosed)设函数在复平面上区域D内解析,如果在D内的在一有界闭区域上一致收敛,则称在D中内闭一致收敛.魏尔斯特拉定理(Theorem,StellaofEr,Wei)设函数在区域D内解析,并且在D内内闭一致收敛于.则(1)在D内解析,并且在D内(2)