• 締切済み

留数計算って何?

「次の関数のラプラス逆変換を留数計算によって求めよ。」 という問題があるのですが、 「次の関数のラプラス逆変換を求めよ。」 ならばともかく、「留数計算によって…」の部分が気になってしまいます。 一体留数計算とはどんな計算なんでしょうか? 手順を細かく書けということでしょうか?

みんなの回答

  • nubou
  • ベストアンサー率22% (116/506)
回答No.3

F(s)=∫(-∞<t<∞)dt・f(t)・exp(-s・t) とすると十分大きく実数aを選べば f(t)=∫(s:a-i・∞→a+i・∞)ds・F(s)・exp(s・t)/2/π/i ですが F(s)が有限な範囲内にしか得意点がなくlim(s→∞)・F(s)→0 ならば ∫(s:a-i・∞→a+i・∞)ds・F(s)・exp(s・t)/2/π/i= ∫(s:左周りの大円)ds・F(s)・exp(s・t)/2/π/i なのでここまで説明すれば猿でも分かるように f(t)はF(s)・exp(s・t)の留吸うそのものなのです

  • mmky
  • ベストアンサー率28% (681/2420)
回答No.2
  • misa24
  • ベストアンサー率29% (9/31)
回答No.1

複素解析でよく用いられる、留数定理を使った積分のことだと思います。 大学2~3年の応用数学の本あたりに載っています。 ここがわかりやすいでしょうか。 http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/residue/integral2.htm 以下も参考まで。第11~12回あたりをみてください。 http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~pmath1ex/current/

参考URL:
http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/residue/integral2.htm, http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~pmath1ex/current/

関連するQ&A

  • 留数定理を使って 1/√sのラプラス逆変換を求めよ

    留数定理を使って 1/√sのラプラス逆変換を求めよ 答えは1/√(πx)です。 極は s=0 と思います。 変換表の答えは知ってますが、ブロムウイッチの積分路を用いた計算がわかりません。 つまり留数の計算その物がわかりません。 宜しくお願いします。

  • 留数の計算です

    次の留数を求めよという問題がありまして、 f(z)=1/({(z-a)^m}{(z-b)^n}) (z=aのときの留数) これを計算していくと答えが ((-1)^(m-1)(n+m-2)!)/((m-1)!(n-1)!(a-b)^(n+m-1)) となるそうなのですが、計算していってもどうして分母に(n-1)!が出てくるのかが わかりません。どなたかわかりやすく教えてくださいませんでしょうか?

  • 留数の求め方。

    問題:次に示す関数について各問いに答えなさい。 f(z)=e^jz/{(2z-π)(z-π)} (1)関数fの特異点における留数を求めなさい。 (2)積分路C:|z-1|=1の正の向きに沿って積分しなさい。 (3)積分路C:|z|=1の正の向きに沿って積分しなさい。 留数については、特異点が、z=π/2,πで、f(z)を部分分数に分解していくですよね。そこで問題なのが ・虚数が含まれてても、係数合わせでといていいんでしょうか? ・そのあと、どうすれば留数が出てくるんでしょうか? ご指導よろしくお願いします。

  • 留数

    次の関数の極と留数を求めよという問題で、 関数:1/(z^n-1) これは分母が0になる関数を求めるとといいのでexp(2 i m π/ n) が極と解答には書いてありました 確かにこれを分母に代入すると、exp(2 i m π) - 1=cos2mπ+i sin2mπ - 1=1 - 1=0となる と自分なりに解釈したんですがこれは正しいでしょうか あと、留数なんですけど、Res[ 1/(z^n -1 ) , exp(2 i m π/ n)]=lim(z→exp(2 i m π/ n)) {z - exp(2 i m π/ n)}/z^n -1}の計算を恐らくすると思うんですがこの計算をどうやってすればいいのか分かりません どなたか分かる方、教えてください 特に普通留数を求めるときってz - a(a:極)と分母が約分できてあとはaを代入するってやり方がメジャーだと思うんですけどこの関数の場合、どう約分できるかが分からないのでその辺を教えてくれたらありがたいです

  • ラプラス変換 収束域

    ある関数をラプラス変換し、その結果がG(s)、収束域が Re(s) > 0だったとします。 次にG(s)をラプラス逆変換して元の関数を計算するため、ブロムウィッチ積分を計算します。 ここで留数定理を使うため、+j∞から左周りに大きな円弧を描いて、-j∞に至る積分経路を考えたりしますが、この経路の大部分はRe(s) < 0となり、そもそもG(s)が定義されていない領域です。 従って、このような積分路は計算不能と思います。 しかし、多くの教科書でこのような計算が説明されています。この計算は、なぜ妥当なのでしょうか?

  • 逆ラプラスの計算について

    はじめまして。大学での課題について苦戦しています。逆ラプラス変換を、 ブロムウィッチ積分をすることで求める問題です。 (1)L^-1{(s+5)/(s^2+2s+2)} (2)L^-1{1/(s^3-6s^2+11s-6)} 普通に部分分数分解をして変換表を使うのならわかるのですが、 ブロムウィッチ積分で…ってのがわかりません。 調べた範囲では留数計算を行うみたいなのですが、 行き詰ってしまったのでご教授願います。 面倒な問題とは思いますが、宜しくお願いします。

  • 留数の計算について

    留数の計算で、f(z)=z^2/(z^6+1)のとき、Res(e^(πi/6))=-i/6 になるということですが、普通に計算してはとても面倒に感じられ、する気にもなりません。何か良い方法はありませんか?教えてください。

  • 留数

    どなたか、次の関数f(z)の留数を求めてくれません f(z)=exp(-ipz)/(z^2+a^2)^n の z=iaの留数と z=-iaの留数をそれぞれ求めたいです。 急ぎです。どなたかお願いします。

  • 留数計算について

    ∫1/(cosθ+3)^2dθ θ:0→2π の実積分を留数を用いて計算すると、私の答えが解答と違い3√2π/16 になってしまいます。解答は7√3π/72です。 どなたかこの計算について教えください。よろしくお願いします。

  • 留数の求め方

    受けようと思っている大学院の過去問に次のような問題があったのですが、どうしても解けません。 f(z)=1/((exp(iz)-1)*z^2) という関数があって、f(z)はz=0を3位の極として持つと思うのですが、 z=0での留数が計算できません。 z^3f(z)=z/(exp(iz)-1)をzで二階微分して、z→0を計算してみたのですが、分母も分子も不定形となって、極限が簡単に求まりません。 ロピタルの定理を用いようとしたのですが、分母も分子も複雑な形になって、他に簡単な求め方はないものかと思って質問させていただきました。どなたか分かる方がいましたら、ご教授お願いいたします。