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数学
题目

z=0是函数(z)=dfrac (z)(sin {z)^2cdot ((e)^z-1)}的几级极点A 1 B 2 C 3 D 4

z=0是函数的几级极点

A 1    B 2    C 3    D 4

题目解答

答案

解:

z=0是分子z的一级零点;

z=0是分母的三级零点

∵3-1=2

∴z=0是函数的二级极点

答案选B

解析

考查要点:本题主要考查复变函数中极点的级数的判断方法,需要结合分子和分母在特定点的零点阶数进行分析。

解题核心思路:

  1. 确定分子和分母在z=0处的零点阶数;
  2. 极点的级数 = 分母的零点阶数 - 分子的零点阶数(前提是分子在该点不为零)。

破题关键点:

  • 分子z在z=0处是一阶零点;
  • 分母由两个因子组成:$\sin(z^2)$和$e^z -1$,需分别计算它们的零点阶数并求和;
  • 分母的零点阶数总和为3,因此极点的级数为$3-1=2$。

分子分析

分子为$z$,当$z=0$时,分子值为0。由于$z$是一次多项式,因此z=0是分子的一阶零点。

分母分析

分母为$\sin(z^2) \cdot (e^z -1)$,需分别分析两个因子的零点阶数:

$\sin(z^2)$的零点阶数

泰勒展开$\sin(w) = w - \frac{w^3}{6} + \cdots$,令$w = z^2$,得:
$\sin(z^2) = z^2 - \frac{z^6}{6} + \cdots$
最低次项为$z^2$,因此$\sin(z^2)$在z=0处是二阶零点。

$e^z -1$的零点阶数

泰勒展开$e^z = 1 + z + \frac{z^2}{2} + \cdots$,因此:
$e^z -1 = z + \frac{z^2}{2} + \cdots$
最低次项为$z$,因此$e^z -1$在z=0处是一阶零点。

分母总零点阶数

分母为两个因子的乘积,零点阶数相加:
$2 \, (\text{来自} \, \sin(z^2)) + 1 \, (\text{来自} \, e^z -1) = 3$

极点的级数计算

极点的级数为分母的零点阶数减去分子的零点阶数:
$3 \, (\text{分母}) - 1 \, (\text{分子}) = 2$

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