ローラン展開で関数を展開する方法

このQ&Aのポイント
  • ローラン展開を使って関数を展開する方法について質問です。
  • 質問者はz=-2で1/(z+1)をテイラー展開し、1/(z+2)を各項にかける方法で展開しましたが、この方法は正しいのでしょうか。
  • 質問者は自分のミスを見つけることができずに困っており、正しい解答のやり方を教えてほしいとしています。
回答を見る
  • ベストアンサー

【ローラン展開】

ローラン展開の質問です。 画像のような関数をz=-2で ローラン展開したいのですが、 上手くできません。 単純な計算なのですが、 解答のやり方も正しいと思う反面、 自分のミスもどうしても見つけることができずに 困っています。 私はz=-2で、1/(z+1)をテイラー展開した後に 1/(z+2)を各項にかける方法で展開しました。 すると、 f(z)=-1/(z+2)-1-(z+2)+(z+2)^2-... となったのですが、この方法は間違っていますでしょうか? この方法(私の答案の方)が使える条件を満たしていない などのご指摘などありましたら教えて頂きたいです。 どなたか数学に詳しい方がおられましたら、 よろしくお願い致します。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

>私はz=-2で、1/(z+1)をテイラー展開した後に 1/(z+2)を各項にかける方法で展開しました。 とのことですが、ローラン展開すべき関数は z/((z +1)(z +2)) ですから、 z/(z+1)をテイラー展開した後に 1/(z+2)を各項にかける方法で展開すれば正しい答えが出ます。

geamantannn
質問者

お礼

回答頂きありがとうございます。 そうでした、分母ばかりに気がとられていました。 ありがとうございました!

関連するQ&A

  • テイラー展開とローラン展開

    テイラー展開とローラン展開の問題の解き方がよく分かりません。どちらにもマクローリン展開を用いるようなのですが・・・。例えば、z=-iを中心に関数f(z)=1/zをテイラー展開及びローラン展開するにはどうすれば良いのでしょうか?式をできるだけ詳しく説明して頂けると助かります。

  • ローラン展開について

    はじめまして。 ローラン展開についてお尋ねしたいのですが、 たとえばf(z)=z^3sin(1/z)を0<|z|<Rでローラン展開するとき、 sinζ=ζー(ζ^3/3!)+ζ^5/5!・・・ とテイラー展開し、ζ=1/zと置いてやると、ローラン展開は f(z)=Z^3sinζとなるのがわからないのです。 具体的にはζをなぜ1/zとおくのか、 またなぜその結果ローラン展開がsinζにz^3をかけたものに なるのかがわかりません。 何か根本的なことがわかっていないのでしょうか。 ローラン展開はテイラー展開のnを-∞から+∞にしたものだ という認識なのですが

  • ローラン展開

    次の関数の()内の点を中心とするローラン展開を求めよ {(z-1)^3}e^{1/(z-1)} (1) 解答・・・(z-1)^3 + (z-1)^2 + (z-1)/2! + 1/(3!)+…+1/{n!(z-1)^(3-n)}+… という問題にて、(z-1)^3 はz=1にて正則で無いため、 (z-1)^3 * (e^{1/(z-1)}のテイラー展開)   を計算しようと思ったのですが、e^{1/(z-1)}もz=1で正則ではありません そこで、e^z=1+z+(z^2)/2! + (z^3)3!+・・・+4/(n!)+…のzを1/z-1 に置き換え、 e^{1/(z-1)}=1+{1/(z-1)} + 1/(2!){1/(z-1)}^2 +…+1/(n!){1/(z-1)}^n としたところ、解答にはたどり着きました しかし、e^z=1+z+(z^2)/2! + (z^3)3!+・・・+4/(n!)+… はe^zのz=0を中心としたテイラー展開であり、なぜ解答に辿り付けたのか混乱しています ご教授、お願いします

  • ローラン展開

    ローラン展開の場合分けについて 1/z(z+1)についてz=0を中心にローラン展開せよ。という問題ですが、 答えは、0<|z|<1 と1<|z|に場合分けしてローラン展開してありますが、1<|z|の時って必要なんでしょうか? ローラン展開ってその点のまわりで展開する。っていう意味とは違うんでしょうか?授業ではこの言い回しばかりでやっていたので。なので同じように考えてz=0の周りで展開するので、z≒0より、0<|z|<1の場合のみと思っていたんですが。 もしかして、z=0を中心に・・・、とz=0のまわりで・・・、の意味は違うんでしょうか? もう1つ、ローラン展開の定義は、Σ[k=0→∞]c(z-a)^k+Σ[k=1→∞]b(z-a)^(-k)ですが、実際に解くときって、 (正則でない部分)×(正則な部分のテイラー展開)で求めます。もともとの定義からどう考えれば、実際に解くときの公式?のように考えられるんでしょうか?

  • ローラン展開について

    複素関数解析のローラン展開について 1/(sin z)^2 を z=0 でローラン展開せよという問題です。 sin z のマクローリン展開をどのように使えばいいのかわかりません。 そのあたりの説明もできればお願いします。

  • ローラン展開

    関連質問です。少し程度が低いかも知れません No.3206366 に 『複素関数の展開はローラン展開であらわされます。ここで疑問に思ったのですが、どうして実数の関数の展開であるテイラー展開には負のべき乗がでてこないのに複素関数ではでてくるのでしょうか。』 実数の関数 1/X はちゃんとマイナス1という負のべきの付いた項を含む展開でしょう。(項数は1ですが)これをテイラー展開と呼ぶかどうかは分かりませんが。一番簡単なローラン展開ですね。 係数が実数のローラン展開は全て実数の関数ではありませんか。 No. 3206366 に対するお答えに異論があるわけではありません。実関数の世界では、このようなことを、どのように扱われるのか教えて下さい。

  • ローラン展開について教えて下さい。

    ローラン展開はテイラー展開とは異なり、留数や特異点でも式を展開することが可能なものですが、 これの使い方がどうしても分かりません。 もちろん書籍で調べたり、ネットで検索してもどうしても分からなかったので教えて下さい。 http://www.math.meiji.ac.jp/~mk/lecture/complex-function/20081015/node1.html 級数展開して、それぞれの級数の係数の計算の仕方についてですが、 上記のページの上から4つめの式に表されるように、元の式を(z-c)^{n+1}で割ったものを|z-c|=Rで積分することで求められますが、 このRという定数はどこからやってくるのでしょうか? それとこの積分はf(z)の式によっては解くのが非常に難しい積分になることもあり得ますが、 そういう場合にはどうやって計算するのでしょうか? 具体的な計算を見てみたいのですが、 リンク先である http://www.math.meiji.ac.jp/~mk/lecture/complex-function/20081015/node2.html では、露わに上記の積分の計算を行わずに、ローラン展開を行っています。 書籍などを見てみても、上記の積分をしている例題が見つかりませんでした。 一体ローラン展開はどうやってやれば良いのでしょうか?

  • ローラン展開の問題

    複素関数g(z)=z/sinzを考える (a) g(z)の極を全て求めよ (b) g(z)について極の近傍におけるローラン展開の主要部を求めよ。 という問題なんですが、(b)の「近傍におけるローラン展開」というのがよくわかりません。「・・を中心とするローラン級数を求めよ」という言い回しは教科書中にあるのですが、これと同じ意味なのでしょうか? 年末年始で先生にも聞けずに困っています、もしお分かりの方がいらっしゃいましたらご教授願えないでしょうか。 解答も書いてくださると大変助かります。 よろしくお願いします

  • ローラン展開の一意性について

    ローラン展開の問題を解いていたら z exp(1/x) (0<|z|<∞) という問題が合ったのでexp(1/x)をテイラー展開しようと奮闘していたのですが、力尽きて調べてみると「それは解けません。exp(x)のテイラー展開に1/xを代入します」とありました。 これってどんな場合にも成り立つのでしょうか。 例えば指数関数だけでなく、cos(1/x)とかsin(x^2)なんて問題が出たときにもよく知られるeやcosやsinのテイラー展開の結果の式に代入したらそれで解決なのでしょうか。 もし、どんな場合にも成り立たないのであれば、成り立つための条件を教えて頂けるとうれしいです。 よろしくお願いします。

  • ローラン展開

    coszsinz/(z-π)^2のz=πのまわりのローラン展開についてですがどのようにして、計算すればよいのか教えてください。よろしくお願いします。