REZIDUURI ŞI APLICAŢII

Σχετικά έγγραφα
Sunt variabile aleatoare care iau o infinitate numărabilă de valori. Diagrama unei variabile aleatoare discrete are forma... f. ,... pn.

4. Integrale improprii cu parametru real

Seminar 3. Serii. Probleme rezolvate. 1 n . 7. Problema 3.2. Să se studieze natura seriei n 1. Soluţie 3.1. Avem inegalitatea. u n = 1 n 7. = v n.

0 z z < r ea admite o dezvoltare în serie Laurent. n n. din dezvoltarea în serie Laurent în vecinătatea punctului z. z (notat { } { } = ρ

Tema: şiruri de funcţii

Cap. IV Serii Fourier. 4.1 Serii trigonometrice. (1) Numărul T se numeşte perioadă pentru funcţia f ( x )., x D, x ± T D

1. ŞIRURI ŞI SERII DE NUMERE REALE

6. INTEGRALA SIMPLĂ. INTEGRALA SIMPLĂ CU PARAMETRU

CAPITOLUL 1. În acest paragraf vom reaminti noţiunea de primitivă, proprietăţile primitivelor şi metodele generale de calcul ale acestora.

4.7. Stabilitatea sistemelor liniare cu o intrare şi o ieşire

REZUMAT CURS 3. i=1. Teorema 2.2. Daca f este (R)-integrabila pe [a, b] atunci f este marginita

6 n=1. cos 2n. 6 n=1. n=1. este CONV (fiind seria armonică pentru α = 6 > 1), rezultă

Transformata z (TZ) TZ este echivalenta Transformatei Laplace (TL) in domeniul sistemelor discrete. In domeniul sistemelor continui: Sistem continuu

Exerciţii de Analiză Matematică

Ministerul Educaţiei Naționale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

7. ECUAŢII ŞI SISTEME DE ECUAŢII DIFERENŢIALE

DRUMURI, ARCE ŞI LUNGIMILE LOR

Analiza matematica Specializarea Matematica vara 2010/ iarna 2011

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

4. Serii de numere reale

5.1. ŞIRURI DE FUNCŢII

TEMA 9: FUNCȚII DE MAI MULTE VARIABILE. Obiective:

Capitole fundamentale de algebra si analiza matematica 2012 Analiza matematica

3. Serii de puteri. Serii Taylor. Aplicaţii.

CULEGERE DE PROBLEME DE MATEMATICA PENTRU ADMITEREA LA UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMISOARA

TESTE GRILĂ DE MATEMATICĂ. pentru examenul de bacalaureat şi admiterea în învăţământul superior UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMISOARA

4.7 Reprezentarea complexă a seriilor Fourier

Polinoame.. Prescurtat putem scrie. sunt coeficienţii polinomului cu a. este mulţimea polinoamelor cu coeficienţi complecşi.

Integrale cu parametru

sin d = 8 2π 2 = 32 π

a) (3p) Sa se calculeze XY A. b) (4p) Sa se calculeze determinantul si rangul matricei A. c) (3p) Sa se calculeze A.

BARAJ DE JUNIORI,,Euclid Cipru, 28 mai 2012 (barajul 3)

SEMINARUL 3. Cap. II Serii de numere reale. asociat seriei. (3n 5)(3n 2) + 1. (3n 2)(3n+1) (3n 2) (3n + 1) = a

COLEGIUL NAȚIONAL MIHAI VITEAZUL SF. GHEORGHE, COVASNA SĂ ȘTII MAI MULTE, SĂ FII MAI BUN LA MATEMATICĂ

CAPITOLUL 2 SERII FOURIER. discontinuitate de prima speţă al funcţiei f dacă limitele laterale f ( x 0 există şi sunt finite.

3.4 Integrarea funcţiilor trigonometrice. t t. 2sin cos 2tg. sin + cos 1+ cos sin 1 tg t cos + sin 1+ x 1

Tema 4. Primitiva şi integrala Riemann. Aplicaţii. Modulul Primitiva. Aplicaţii

Formula lui Taylor. 25 februarie 2017

Inegalitati. I. Monotonia functiilor

Asupra unei metode pentru calculul unor integrale definite din functii trigonometrice

Olimpiada Naţională de Matematică Etapa locală Clasa a IX-a M 1

ŞIRURI ŞI SERII DE FUNCŢII

PENTRU CERCURILE DE ELEVI

Şiruri recurente. Mircea Buzilă. 2009, Editura Neutrino Titlul: Şiruri recurente Autor: Mircea Buzilă ISBN

lim = dacă se aplică teorema lui 3. Derivate de ordin superior. Aplicaţii.

Concursul Naţional Al. Myller Ediţia a VI - a Iaşi, 2008

CURS III, IV. Capitolul II: Serii de numere reale. a n sau cu a n. Deci lungimea segmentului este suma lungimilor sub-segmentelor obţinute, adică

Varianta 1 - rezolvari mate MT1

Laborator 4 Interpolare numerica. Polinoame ortogonale

Seminariile 1 2 Capitolul I. Integrale improprii

Analiza matematică, clasa a XI-a probleme rezolvate Rolul derivatei întâi

ANEXA., unde a ij K, i = 1, m, j = 1, n,

COMBINATORICĂ. Mulţimile ordonate care se formează cu n elemente din n elemente date se numesc permutări. Pn Proprietăţi

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

x x m Δx. Rezulta deci că adevătata valoare a mărimii căutate va fi cuprinsă între limitele:

9. Polinoamele Taylor asociate unor funcţii (I. Boroica) 9.1. Formulele lui Taylor şi polinoamele Taylor asociate funcţiilor elementare

6.1. DERIVATE ŞI DIFERENŢIALE PENTRU FUNCŢII REALE DE O VARIABILĂ REALĂ. APLICAŢII

CAPITOLUL IV CALCULUL DIFERENŢIAL PENTRU FUNCŢII REALE DE O VARIABILA REALĂ

Analiză I Curs 1. Curs 1., a n. dacă ε, ( )N ( ε ) a.î. n x n ε ; ε sunt numere reale şi deci (a n. şi fie

SUBGRUPURI CLASICE. 1. SUBGRUPURI recapitulare

lim lim lim lim (criteriul cu şiruri); lim lim = lim ; Limite de funcńii NotaŃii: f :D R, D R, α - punct de acumulare a lui D;

CAPITOLUL 4 REZOLVAREA ECUAŢIILOR NELINIARE

CLASA a V-a CONCURSUL INTERJUDEŢEAN DE MATEMATICĂ ŞI INFORMATICĂ MARIAN ŢARINĂ EDIŢIA A IV-A MAI I. Să se determine abcd cu proprietatea

3.1. DEFINIŢII. PROPRIETĂŢI

z a + c 0 + c 1 (z a)

4. Ecuaţii diferenţiale de ordin superior

CAPITOLUL 2. Definiţia Se numeşte diviziune a intervalului [a, b] orice submulţime x [a, b] astfel încât

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

def def punctul ( x, y )0R 2 de coordonate x = b a

Examenul de bacalaureat nańional 2013 Proba E. c) Matematică M_mate-info. log 2 = log x. 6 j. DeterminaŃi lungimea segmentului [ AC ].

TEORIA SISTEMELOR AUTOMATE. Prof. dr. ing. Valer DOLGA,

PENTRU CERCURILE DE ELEVI

ELEMENTE DE CALCUL VARIAŢIONAL

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI"

2) Numim matrice elementara o matrice:

IV.3. Factorul de condiţionare al unei matrice

OperaŃii cu numere naturale

OLIMPIADA DE MATEMATICĂ FAZA LOCALĂ CLASA a V-a

Capitolul 2 ŞIRURI DE NUMERE REALE. 2.1 Proprietăţi generale Moduri de definire a unui şir. (x n ) n 0 : x n =

1. Ordinul unui element al unui grup (D. Heuberger) 2. Teoremele lui Lagrange şi Cauchy pentru grupuri finite (D. Heuberger)

în care suma termenilor din fiecare grup este 0, poate conduce la ideea că valoarea acestei sume este 0. De asemenea, gruparea în modul

1. ŞIRURI ŞI SERII DE NUMERE REALE

REZOLVAREA NUMERICĂ A ECUAŢIILOR ŞI SISTEMELOR DE ECUAŢII ALGEBRICE NELINIARE

ŞIRURI DE VARIABILE ALEATOARE. PROBLEME ASIMPTOTICE

T R A I A N. Numere complexe în formă algebrică z a. Fie z, z a bi, Se numeşte partea reală a numărului complex z :

EXAMENE ŞI CONCURSURI

CAPITOLUL 4 SPAŢII VECTORIALE EUCLIDIENE/UNITARE Produs scalar. Spaţii euclidiene şi spaţii unitare-definiţie

Dreptul de copyright: Cartea downloadată de pe site-ul nu poate fi publicată pe un alt site şi nu poate fi folosită în scopuri

Adrian Stan Editura Rafet 2007

Lucian Maticiuc SEMINAR 1 3. Capitolul I: Integrala definită. Primitive. 1. Să se arate că. f (x) dx = 0. Rezolvare:

2.1. DEFINIŢIE. EXEMPLE

1. Operaţii cu numere reale Funcţii Ecuaţii şi inecuaţii de gradul întâi Numere complexe Progresii...

BAREM DE CORECTARE CLASA A IX A

MATEMATICI APLICATE IN ECONOMIE. 1. Precizari si recomandari privind desfasurarea activitatilor la disciplina MATEMATICI APLICATE IN ECONOMIE

λ C valoare proprie a matricei A dacă x, x 0

Elementul de întârziere de ordinul doi, T 2

Integrale generalizate (improprii)

Curs 4 Serii de numere reale

π } R 4. ctg:r\{kπ} R FuncŃii trigonometrice 1. DefiniŃii în triunghiul dreptunghic 2. ProprietãŃile funcńiilor trigonometrice 1.

Breviar teoretic Vectori în plan

Transcript:

Mtemtici specile şi metode umerice EZIDUUI ŞI APLICAŢII. Formule petru reiduuri Câd sigulrităţile du vlore şi uţ. Teorem reiduurilor Defiiţi. Fie f() o fucţie cre re î C u pol su u puct sigulr eseţil iolt. eultă că devoltre î serie Luret î veciătte puctului =, v fi: f () c () Coeficietul c l termeului puctul sigulr = şi se oteă re(f; ). se umeşte reiduul fucţiei f() reltiv l Ţiâd sem de formul ce dă coeficieţii seriei Luret f () c d vem i ( ) Γ c f ()d () i Γ ude Γ este u cerc cu cetrul î puctul =, situt î coro circulră r, î cre f() este olomorfă. eiduul fucţiei f() se pote clcul totodtă cu jutorul devoltării î serie Luret fucţiei f() î jurul puctului =.

Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril.. Formule petru clculul reiduurilor Î cul î cre = este u pol multiplu de ordiul p, clculul reiduului se pote fce cu formul: Î prticulr, petru p =, vem: p p re(f,) lim[( ) f ()] (3) p! re(f,) lim[( )f ()] () g() Dcă simplificre cu (-) î formul () u este posibilă şi f (), ude h() g() şi h() sut olomorfe î - şi g() 0, h() 0,h () 0 tuci clculul reiduului se pote fce cu formul: g() re(f,) lim h() (5) eiduul uei fucţii î puctul de l ifiit (= ) este dt de relţi: re (f, ) f ()d (6) i Γ ude Γ este u cerc cu cetrul î origie şi de ră suficiete mre, petru c î eteriorul lui fucţi şă u ibă lte sigulrităţi decât puctul de l. Teorem reiduurilor (Cuchy) Dcă Γ este o curbă simplă îchisă rectificbilă, î iteriorul cărei fucţi uiformă f() re u umăr ifiit de pucte sigulre iolte,,...,, tuci:

Mtemtici specile şi metode umerice tuci 3 Γ f ()d i re(f, ) (7) Teorem. Dcă fucţi f() re u umăr fiit de pucte sigulre iolte, tuci sum reiduurilor cestei fucţii reltiv l tote puctele sigulre iclusiv puctul de l ifiit este ulă. Petru clculul uor itegrle defiite di domeiul rel cu jutorul teoremei reiduurilor procedăm î felul următor: ) Alegem o fucţie compleă f() cre pe relă se reduce l f(); b) Completăm itervlul de itegrre cu u rc de cerc (semicerc su cerc) petru obţie u cotur îchis; c) Aplicăm teorem reiduurilor; d) Evluăm vlore itegrlei pe drumul dăugt. Dcă drumul dăug este u rc de cerc, evlure itegrlei se pote fce ţiâd sem de următorele leme: Lem. Dcă AB este u rc de cerc cu cetrul î şi de ră r, ir f() o fucţie cotiuă îtr-o veciătte puctului, eceptâd evetul puctul, cre stisfce codiţi: lim f () tuci lim f ()d i( ) r 0 AB ude rg( ). Lem. Dcă AB este u rc de cerc cu cetrul î şi de ră, ir f() o fucţie cotiuă î eteriorul cercului cu cetrul î, eceptâd evetul puctul de l ifiit, cre stisfce codiţi: lim ( )f () (8) (9)

Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril ude rg( ). lim AB f ()d i( ) Lem 3. (Jord). Dcă f() o fucţie olomorfă î semicercul ( : y, y 0) şi tide uiform către ero câd, tuci i lim e f ()d 0( 0).. Itegrle cu teorem reiduurilor I. Itegrlele de form: P() Q() ude P şi Q sut două poliome cre îdepliesc codiţiile:. Q() 0 (u re rădăcii rele). + grd P() grd Q(), sut covergete. f() = Petru clculul cestor itegrle cu teorem reiduurilor legem P() şi coturul de itegrre Q() semicercul y, y 0. Eemplu : I d Γ AB ude A(,0), B(,0) d ir

Mtemtici specile şi metode umerice Avem îdepliite codiţiile: Q() 0 şi + grd P grd Q, deci itegrl este covergetă. Alegem di fig.. f () şi coturul de itegrre b r O r Figur Atuci Γ d Fucţi f () re poli simpli: di cre umi 0 5 d d cos isi, 0,,,3 cos isi şi coturului mărgiit de curb Γ. Aplicăm teorem reiduurilor vem: Γ dcă. d d 3 3 cos isi se flă î iteriorul d i[re(f, ) re(f, )] 0 Dcă trecem l limită î eglitte precedetă şi ţiem sem că lim f () 0

Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril şi de lem () reultă: Clculăm lim d d i[re(f, ) re(f, )] 0 re(f, ) lim 3 0 ( ) i lim 0 0 ( ) i re(f, ) lim lim 3 i i Î coseciţă I d i. II. Itegrlele de form: I si,cosd 0 ude (u,v) este o fucţie rţiolă se pot clcul cu teorem reiduurilor dcă se fce schimbre de vribilă e. Atuci si i i i i e e i i ir d ie d. cos i i e e Câd prcurge itervlul 0,, prcurge cercul o sigură dtă. C urmre I 0 si,cos d, d i i Fucţi fiid rţiolă u re lte sigulrităţi decât poli. Alegem pe cei cre sut î iteriorul cercului. 6 re(, ).

Mtemtici specile şi metode umerice Eemplu : I d 0 si devie: Efectuâd schimbre de vribilă e i,d ie i d itegrl dtă I 0 d si i i re 6 d i i f, 8 ref, 8 ref, d 6 Fucţi 6 re ptru poli, ir î cercul se flă polii Avem şi deci re f, re f, 3 8, 3 lim 3 lim 3 3 lim 3 8 3 8 3 8 3 lim 8 f, ref, re 8. 8 3 8 8 7

Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril I d si 0 8 8. III. Itegrlele de form: I F() cosd, J F() si d presupuse covergete se clculeă cu jutorul teoremei reiduurilor, luâd drept cotur de itegrre y, y 0 şi itegrl: K I ij Γ AB ude A(,0), B(,0) şi semicercul F()(cos isi )d F()e i Petru clculul itegrlei K pe coturul meţiot utiliăm fucţi: Eemplu 3: I i f () F() e. cos d 5 Petru clculul itegrlei I, sociem itegrl şi împreuă cu I vem: J si d 5 d K I ij i e d 5 Evidet ek=i şi ImK=J. Coturul de itegrre Γ AB ude A(-, 0),B(, 0) ir este semicercul y, y 0 (fig.). Clculăm itegrl 8 e d 5 Γ i

Mtemtici specile şi metode umerice Cre petru y = 0 se reduce l K. Avem e i d i d i Γ 5 5 e re(f, ) (0) Pe cercul fucţi deci g() stisfce relţi 5 lim g() lim dică g() tide uiform către ero câd Fucţi i lim 0, 5 g() şi 5 şi coform lemei (3) vem: i e d 0 5 e f () re polii i şi i, di cre umi 5 este î iteriorul domeiului mărgiit de Γ. Î coseciţă C urmre Γ re(f, ) lim i ( )e e ( i)e d i 5 i Trecâd l limită î () petru respective K i i e i e d 5 e I e ( i)e i e obţiem: i( i) i e i e [cos si (cos si )] [cos si icos si ] cos si ; J cos si e i 3. Aplicţii l reiduuri cu itegrle şi formule petru reiduuri 9

Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril 3.. Să se rte că: 3... d 6 3 3... 3..3. 3... d 0 d d b b 3 b b p 3..5. d, 0 p 0 si p vp 0 3..6. d cot, 0 3..7. 3..8. 3..9. l d 0 3 8 d 0 3 0 l d 3 d 3..0. ; 0 cos cos p 3... d, p 0 cos p p 3.. Aplicţii diverse 3.. ) Aplicâd formulele itegrle le lui Cuchy, clculţi itegrlele: 0

Mtemtici specile şi metode umerice. I cosh d, i C C i : I i cosh 3! 00 i i e. I d; C : y - 0 C 00 i 00 i e e : I i i sih i i i i 3.. b) Clculţi re(f, ) = reiduul fucţiei f() reltiv l puctul său sigulr (pol su puct sigulr eseţil iolt)... 3.. i e f () sih f () f () f () e 5. f () 3 e Soluţii:. i, Z sut poli de ordiul uu re f; e sih i e ( )e cosh(i) /

Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril este puct sigulr eseţil eiolt petru cre u se pue problem reiduului (Argumetre după problem 5). () i. e, 0, sut poli de ordiul uu şi pol de ordiul. re(f, ) e () i f () 0 re(f, ) dcă dcă 3... d d 3. = este pol de ordiul doi: re(f,) e e şi = 0 este puct sigulr eseţil iolt re(f,0) = e după cum se vede di devoltre: f () e...!!!......!. = i şi = -i sut poli de ordiul. d ref,i i! d ( )...( ) re(f, i) i ( )! 3...!! i i i... ( )...( ) i ( )! 5. = este puct sigulr eseţil iolt ir este pol de ordiul trei. Devoltâd î jurul puctului = obţiem:

3 f () ( ) 3 3 c!! 3! Deci re(f;) Mtemtici specile şi metode umerice!! re(f, ) re(f;)! Să vedem petru problem, de ce sih 0; e e - ( ) isuy 0 y. Deci petru i; sih 0;m. 3! ( ) 3... u este iolt. 6. Utiliâd teorem reiduurilor, clculţi itegrlele: d 6.. ; C : y - y -3 0 c cos Fucţi re o ifiitte de pucte sigulre (polii de ordiul uu, = 0, ( ) ; ( ) şi sigulritte eioltă, puctul limită de poli.) re(f, ) cos cos Î iteriorul coturului C vem polii: si 3 5,0,,i,i,i cu reiduurile:.,,,,, 3 5 Deci 3 I i. 5 3

6.. e d C Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril ) C: y 0 b) C : y Devoltâd î jurul lui =- obţiem: ) e e ( ) )...... e...! e! 3 re(f; ) C e 3 ; b) I ire(f; ) 6.3. cos d r = 0 este puct sigulr eseţil iolt. Clculăm re (f;0). cos!!... ( ) ()!.... Dcă,C 0. Petru, p. p C ( ) ( ) ( )!!! Deci ic. I

6.. I Mtemtici specile şi metode umerice si d i 3 C ) C: 3 ; b) C: i ; c) I C : Soluţii: = 0 pol dublu, =-i, =-3i poli simpli. ire(f,0) ire(f, i) ire(f, 3i). I b ire(f,0) I c 0. coform teoremei lui Cuchy. 6.5. Se cosideră coturul triughiulr C cre se obţie uid două câte două puctele: i, i,. Clculţi d ( ) c Soluţie: 3 f ()d ire(f; ) iref;i ire(f; ) ire(f; ) c i i 0 i. 0 0 5 0 y i o i Figur 5

6.6. Aplicţii: Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril. Dcă > 0, >, să se clculee: d ; 0; i I i ref(0) ref(i) ref(-i) ref (0) ref (i) f () 0 i, ( i) ( i) i d. 3 ( ) petru <, >. 3. Clculţi e I d, utiliâd reiduul lui f î puctul de l ifiit. : ( ) f () e...... c 0 I 0.!! cos. I d b i cos 0 Soluţie: cărei îi tşăm itegrl ulă J isi d b i cos I ij i e b i cos 6 d

Mtemtici specile şi metode umerice Notâd e i d, d, cos. i Pri îlocuire obţiem I ij bi d Î iteriorul cercului fucţi de itegrt re dor polul cu reiduul: eultă: 5. i re(f;) ib I ire i b i b b b i f; b si si I 5 cos Soluţie: Atşăm cu itegrl ulă d b b b si cos J 5 cos d Clculâd i e si J ii ii d. 5 cos 7

Elemete de lgebră, geometrie şi clcul tesoril Puâd e i d ii ire f; 5 8