又稱殘數,複變函數論中一個重要的概念。解析函數f(z)在孤立奇點z=α處的洛朗展開式(見洛朗級數)
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留數的概念最早由 A.-L.柯西於1825年提出。由於對函數的洛朗展開式進行積分時隻留下一項(z-α)-1,因此稱為留數。它在很多問題上都有重要應用,如定積分計算,函數零點與極點個數的計算,將亞純函數展開為部分分式,將整函數展開為無窮乘積,穩定性理論,漸近估計等。
設函數f(z)以z=α為n級極點,則
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留數定理 設函數f(z)在區域G內除瞭孤立奇點外解析,у是G內不經過f(z)的孤立奇點的閉若爾當可求長曲線,則
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設函數f(z)以z=∞為孤立奇點,則它在z=∞處洛朗展開式中
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由留數定理可以證明,函數f(z)在擴充平面上若隻有孤立奇點,則所有留數(包括在z=∞處的留數)之和為零。
應用留數定理可以計算一些定積分,如
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輻角原理 設函數f(z)在單連通區域G內是亞純函數,γ是G內不經過f(z)的零點與極點的若爾當可求長閉曲線,則
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特別地,當函數f(z)在G內解析,就可以求得γ內零點個數N。由此可知,若n次多項式Pn(z)在虛軸上沒有根,則其全部根都在左半平面的充要條件是
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魯歇定理 設函數f(z)與g(z)在單連通區域G內解析,γ是G內若爾當閉曲線,若在γ上|f(z)|>|g(z)|,則函數f(z)+g(z)與f(z)在γ內的零點個數相同。這個定理在計算某個函數在γ內有幾個零點時很有用。