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複素積分の複素フーリエ係数c_nの計算方法
transcendentalの回答
- transcendental
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被積分関数の極における留数を計算してみます。 I=(-2/i)∫[0 to 2pi]f(z)dz、f(z)=cos(nπ)/{z^n・(z^2-4z+1)} とすると、f(z)の極のうち単位円の内部にあるものはz=0、z=2-√3(=α、2+√3=βとおく)。 n:oddの場合を考えます。すなわち、f(z)=1/{z^n・(z^2-4z+1)}。 Res(f、α)=1/{(αーβ)・α^n}、 次に Res(f、0)を計算するため(Laurent展開によります)、f(z)={-1/(αーβ)}・(1/z^n}{1/(αーz)-1/(βーz)}とし、1/(c-z)=(1/c)∑[k=0 to ∞](z/c)^k、(|z|<|c|)を利用すると、 Res(f、0)={1/(2√3)}・{1/α^n-1/β^n} となりました。 n:even時も同様です。
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