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09.05.2013 Views

66 CAPÍTULO 6. EJERCICIOS Por hipotesis tenemos Entonces Así |ck| = |f k (0)| n! |ck| ≤ M(r) rn con n = k. Por lo tanto = Sup|w|=r|f(w)| 1 r k Sup|w|=r|f(w)| = r k | f ( k)(0) | n! = rk |cn| r n f(z) = ckz k |ck| = rn−k →r→∞ 0 27. Demuestre que si f es una función no constante, analitica en un dominio Ω y f(z) = 0 para cada z ∈ Ω, entonces |f(z)| no puede alcanzar su minimo valor en el interior del dominio Ω. Solución: Sea g(z) = 1 , g analítica y no constante en Ω. Entonces por el Principio del f(z) Módulo Máximo, |g(z)| no puede alcanzar su m’aximo valor en Ω. Pués Supz∈Ω|g(z)| = Supz∈Ω| 1 | = Infz∈Ω|f(z)| f(z) Por lo tanto |f(z)| no puede alxcanzar su mínimo valor en Ω 1 28. Halle Res( √ ; 1). 2 − z + 1 Solución: 1 √ 2 − z + 1 = √ 2 − z − 1 (2 − z) − 1 1 = z − 1 − √ 2 − z z − 1 y √ 2 − z = a0 + a1(z − 1) + a2(z − 1) 2 + ...., pues √ 2 − z es analítica en z = 1 asi tendremos 1 z − 1 − √ 2 − z z − 1 = 1 1 − z − 1 z − 1 (±1 + a1(z = − 1)) + ... 1 1 ± z − 1 z − 1 − a1 = − a2(z − 1) + ... 1 ± 1 z − 1 − a1 − a2(z − 1) + ... Por lo tanto 0 y 2 son los residuos en z = 1

6.1. EJERCICIOS RESUELTOS 67 29. Evalúe Solución: Hay tres singularidaddes esenciales: z = 0, 1, 2 dentro de |z| = 3 (1 + z + z |z|=3 2 )(e 1 z + e 1 z−1 + e 1 z−2 )dz. Res(f, 0) = Res((1 + z + z 2 )e 1/z , 0) pues el resto es analítica en z = 0. Además . Entonces (1 + z + z2 )e1/z = (1 + 1 1 + z e 1/z = 1 + 1 1 + z z2 1 + 2! z3 + ... 3! z2 1 2! z3 + ...) 3! + (z + 1 + 1 1 + z2! z33! + ...) + (z2 + z + 1 1 + + ...) 2! z3! = 1 1 1 (1 + + + ...) z 2! 3! Por lo tanto Res(f, 0) = 1 + 1 1 + + ... 2 6 Por otro lado Res(f, 1) = Res((1 + z + z 2 )e 1/(z−1) , 1) pues el resto es analítica en z = 1. Además e 1/(z−1) = 1 + 1 z − 1 + 1 + 2!(z − 1) 2 y (1 + z + z 2 ) = a0 + a1(z − 1) + a2(z − 1) 2 con así: 1 + ... 3!(z − 1) 3 a0 = g(1) = 3, a1 = g′ (1) 1! = 3, a2 = g′′ (1) 2! (3 + 3(z − 1) + (z − 1) 2 )e 1/(z−1) = 3 + 3(z − 1) + 3 + Entonces Res(f, 1) = 3 + 3 2 30. Evalúe = 1 3 (z − 1) + 3 + ...+ 2!(z − 1) 2 3 2!(z − 1) + ... + (z − 1)2 1 1 + + (z − 1) 2! 1 3 = (3 + + 1) + ... (z − 1) 2 + 1 6 |z|=r z 3 2z 4 + 1 dz.

6.1. EJERCICIOS RESUELTOS 67<br />

29. Evalúe <br />

Solución:<br />

Hay tres singularidad<strong>de</strong>s esenciales:<br />

z = 0, 1, 2 <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> |z| = 3<br />

(1 + z + z<br />

|z|=3<br />

2 )(e 1<br />

z + e 1<br />

z−1 + e 1<br />

z−2 )dz.<br />

Res(f, 0) = Res((1 + z + z 2 )e 1/z , 0) pues el resto es analítica en z = 0.<br />

A<strong>de</strong>más<br />

.<br />

Entonces<br />

(1 + z + z2 )e1/z = (1 + 1 1<br />

+<br />

z<br />

e 1/z = 1 + 1 1<br />

+<br />

z z2 1<br />

+<br />

2! z3 + ...<br />

3!<br />

z2 1<br />

2! z3 + ...)<br />

3!<br />

+ (z + 1 + 1 1<br />

+<br />

z2! z33! + ...) + (z2 + z + 1 1<br />

+ + ...)<br />

2! z3!<br />

= 1 1 1<br />

(1 + + + ...)<br />

z 2! 3!<br />

Por lo tanto Res(f, 0) = 1 + 1 1<br />

+ + ...<br />

2 6<br />

Por otro lado Res(f, 1) = Res((1 + z + z 2 )e 1/(z−1) , 1) pues el resto es analítica en<br />

z = 1.<br />

A<strong>de</strong>más<br />

e 1/(z−1) = 1 + 1<br />

z − 1 +<br />

1<br />

+<br />

2!(z − 1) 2<br />

y (1 + z + z 2 ) = a0 + a1(z − 1) + a2(z − 1) 2 con<br />

así:<br />

1<br />

+ ...<br />

3!(z − 1) 3<br />

a0 = g(1) = 3, a1 = g′ (1)<br />

1! = 3, a2 = g′′ (1)<br />

2!<br />

(3 + 3(z − 1) + (z − 1) 2 )e 1/(z−1) = 3 +<br />

3(z − 1) + 3 +<br />

Entonces Res(f, 1) = 3 + 3<br />

2<br />

30. Evalúe <br />

= 1<br />

3<br />

(z − 1) +<br />

3<br />

+ ...+<br />

2!(z − 1) 2<br />

3<br />

2!(z − 1) + ... + (z − 1)2 1 1<br />

+ +<br />

(z − 1) 2!<br />

1 3<br />

= (3 + + 1) + ...<br />

(z − 1) 2<br />

+ 1<br />

6<br />

|z|=r<br />

z 3<br />

2z 4 + 1 dz.

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