题目
f(z)=1/(e[^]z-1)在z = π i处的泰勒级数的收敛半径为( )A. πB. 2πC. πiD. 2πi
f(z)=1/(e[^]z-1)在z = π i处的泰勒级数的收敛半径为( )
A. π
B. 2π
C. πi
D. 2πi
题目解答
答案
A. π
解析
考查要点:本题主要考查复变函数泰勒级数收敛半径的确定方法,需要理解奇点对收敛半径的影响。
解题核心思路:泰勒级数的收敛半径由展开点到最近奇点的距离决定。因此,需找到函数$f(z)=\frac{1}{e^z-1}$的所有奇点,计算展开点$z=\pi i$到这些奇点的最小距离。
破题关键点:
- 确定奇点位置:分母$e^z-1=0$的解为$z=2k\pi i$($k$为整数)。
- 计算距离:展开点$z=\pi i$到最近奇点$z=0$和$z=2\pi i$的距离均为$\pi$。
- 结论:收敛半径为$\pi$。
步骤1:确定函数的奇点
函数$f(z)=\frac{1}{e^z-1}$的奇点满足$e^z=1$,解得:
$z=2k\pi i \quad (k \in \mathbb{Z})$
步骤2:计算展开点到奇点的距离
展开点为$z=\pi i$,计算其到相邻奇点$z=0$和$z=2\pi i$的距离:
- 到$z=0$的距离:$|\pi i - 0| = \pi$
- 到$z=2\pi i$的距离:$|\pi i - 2\pi i| = \pi$
步骤3:确定收敛半径
泰勒级数的收敛半径为展开点到最近奇点的最小距离,即$\pi$。