9.1: Polos y ceros
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
Te recordamos la siguiente terminología: Supongamos quef(z) es analítico enz0 y
f(z)=an(z−z0)n+an+1(z−z0)n+1+ ...,
conan≠0. Entonces decimos quef tiene un cero de ordenn enz0. Sin=1 decimosz0 es un simple cero.
Supongamos quef tiene una sigularidad aislada enz0 y serie Laurent
f(z)=bn(z−z0)n+bn−1(z−z0)n−1+ ...+b1z−z0+a0+a1(z−z0)+ ...
que converge en0<|z−z0|<R y conbn≠0. Entonces decimos quef tiene un polo de ordenn enz0. Sin=1 decimosz0 es un simple polo.
Hay varios ejemplos en las notas del Tema 8. Aquí hay uno más
f(z)=z+1z3(z2+1)
tiene singularidades aisladas enz=0,±i y un cero enz=−1. Mostraremos quez=0 es un polo de orden 3,z=±i son polos de orden 1 yz=−1 es un cero de orden 1. El estilo de argumento es el mismo en cada caso.
Enz=0:
f(z)=1z3⋅z+1z2+1.
Llama al segundo factorg(z). Ya queg(z) es analítico enz=0 yg(0)=1, tiene una serie Taylor
g(z)=z+1z2+1=1+a1z+a2z2+ ...
Por lo tanto
f(z)=1z3+a1z2+a2z+ ...
Esto muestraz=0 es un polo de orden 3.
Enz=i:f(z)=1z−i⋅z+1z3(z+i). Llama al segundo factorg(z). Ya queg(z) es analítico enz=i, tiene una serie Taylor
g(z)=z+1z3(z+i)=a0+a1(z−i)+a2(z−i)2+ ...
dondea0=g(i)≠0. Por lo tanto,
f(z)=a0z−i+a1+a2(z−i)+ ...
Este espectáculoz=i es un polo de orden 1.
Los argumentos a favorz=−i yz=−1 son similares.