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Residue (complex analysis)

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5110: 276: 4628: 5105:{\displaystyle {\begin{aligned}&\oint _{C}\left({1 \over z^{5}}+{z \over z^{5}}+{z^{2} \over 2!\;z^{5}}+{z^{3} \over 3!\;z^{5}}+{z^{4} \over 4!\;z^{5}}+{z^{5} \over 5!\;z^{5}}+{z^{6} \over 6!\;z^{5}}+\cdots \right)\,dz\\={}&\oint _{C}\left({1 \over \;z^{5}}+{1 \over \;z^{4}}+{1 \over 2!\;z^{3}}+{1 \over 3!\;z^{2}}+{1 \over 4!\;z}+{1 \over \;5!}+{z \over 6!}+\cdots \right)\,dz.\end{aligned}}} 3399: 55: 7068: 5471: 2007: 1647: 2763:
can be as small as we desire it can be made to contain only the singularity of c due to nature of isolated singularities. This may be used for calculation in cases where the integral can be calculated directly, but it is usually the case that residues are used to simplify calculation of integrals,
4613: 3084: 6848: 6415: 3748: 5844: 3606: 5115:
Since the series converges uniformly on the support of the integration path, we are allowed to exchange integration and summation. The series of the path integrals then collapses to a much simpler form because of the previous computation. So now the integral around
5277: 5304: 2278: 6054: 1814: 7680: 6843: 4235:, which may be possible if the parts or the whole of the function has a standard series expansion, then calculating the residue is significantly simpler than by other methods. The residue of the function is simply given by the coefficient of 7460: 4217: 4105: 971: 6213: 1484: 407: 3919: 4414: 2734: 6222: 2499: 3394:{\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Res} (f,c)&=\lim _{z\to c}(z-c)f(z)=\lim _{z\to c}{\frac {zg(z)-cg(z)}{h(z)}}\\&=\lim _{z\to c}{\frac {g(z)+zg'(z)-cg'(z)}{h'(z)}}={\frac {g(c)}{h'(c)}}.\end{aligned}}} 7153: 2946: 4112:
For functions meromorphic on the entire complex plane with finitely many singularities, the sum of the residues at the (necessarily) isolated singularities plus the residue at infinity is zero, which gives:
1809: 3637: 1473: 7063:{\displaystyle \operatorname {Res} _{0}{\big (}u(1/V(z)){\big )}=\operatorname {Res} _{0}\left(\sum _{k\geq 1}u_{k}V(z)^{-k}\right)=\sum _{k\geq 1}u_{k}\operatorname {Res} _{0}{\big (}V(z)^{-k}{\big )}} 4633: 3089: 665: 615: 3439: 2145: 5865: 7317: 3995: 5466:{\displaystyle \operatorname {Res} _{0}{e^{z} \over z^{5}},{\text{ or }}\operatorname {Res} _{z=0}{e^{z} \over z^{5}},{\text{ or }}\operatorname {Res} (f,0){\text{ for }}f={e^{z} \over z^{5}}.} 5130: 4361: 7576: 6579: 6507: 794: 3818: 5544: 2323: 565: 6725: 5652: 5615: 3036: 526: 7322: 1313: 1396: 6075: 7249: 7201: 740: 306: 7509: 4275: 2824: 2073: 2002:{\displaystyle \operatorname {Res} (f,c)={1 \over 2\pi i}\oint _{\gamma }f(z)\,dz={1 \over 2\pi i}\sum _{n=-\infty }^{\infty }\oint _{\gamma }a_{n}(z-c)^{n}\,dz=a_{-1}} 6612: 2415: 1155: 2027: 1175: 1119: 1079: 1055: 994: 6716: 2638:. Various methods exist for calculating this value, and the choice of which method to use depends on the function in question, and on the nature of the singularity. 4406: 4119: 2526: 2370: 1677: 1028: 869: 1706: 1224: 1642:{\displaystyle \oint _{C}z^{k}dz=\int _{0}^{2\pi }ie^{i(k+1)\theta }\,d\theta ={\begin{cases}2\pi i&{\text{if }}k=-1,\\0&{\text{otherwise}}.\end{cases}}} 7738: 7709: 7571: 7542: 6670: 6641: 2546: 2410: 2390: 2343: 2136: 2110: 1360: 1340: 1244: 1195: 1099: 842: 685: 488: 465: 7073: 877: 350: 4010: 4608:{\displaystyle \oint _{C}{1 \over z^{5}}\left(1+z+{z^{2} \over 2!}+{z^{3} \over 3!}+{z^{4} \over 4!}+{z^{5} \over 5!}+{z^{6} \over 6!}+\cdots \right)\,dz.} 3833: 2651: 3611:
This formula can be very useful in determining the residues for low-order poles. For higher-order poles, the calculations can become unmanageable, and
1723: 299: 7817: 7781: 6410:{\displaystyle {\frac {\sin z}{z(z-1)}}={\sin 1 \over z-1}+(\cos 1-\sin 1)+(z-1)\left(-{\frac {\sin 1}{2!}}-\cos 1+\sin 1\right)+\cdots .} 7254: 2864: 3743:{\displaystyle \operatorname {Res} (f(z),\infty )=-\operatorname {Res} \left({\frac {1}{z^{2}}}f\left({\frac {1}{z}}\right),0\right).} 6516: 6444: 746: 292: 157: 1404: 5484: 3601:{\displaystyle \operatorname {Res} (f,c)={\frac {1}{(n-1)!}}\lim _{z\to c}{\frac {d^{n-1}}{dz^{n-1}}}\left((z-c)^{n}f(z)\right).} 5553: 620: 570: 7880: 7771: 7844: 5272:{\displaystyle \oint _{C}{1 \over 4!\;z}\,dz={1 \over 4!}\oint _{C}{1 \over z}\,dz={1 \over 4!}(2\pi i)={\pi i \over 12}.} 3930: 124: 7761: 7756: 2747:
in a counterclockwise manner and does not pass through or contain other singularities within it. We may choose the path
162: 152: 4308: 432:.) Residues can be computed quite easily and, once known, allow the determination of general contour integrals via the 7839: 3051: 2967:
or has a removable singularity there. If the limit is equal to infinity, then the order of the pole is higher than 1.
7834: 7766: 4377:
Let us evaluate this integral using a standard convergence result about integration by series. We can substitute the
813:
The concept can be used to provide contour integration values of certain contour integral problems considered in the
755: 3759: 2283: 2273:{\displaystyle \oint _{C}f(z)\,dz=2\pi i\sum _{k=1}^{n}\operatorname {I} (C,a_{k})\operatorname {Res} (f,a_{k}).} 531: 216: 7070:
because the first series converges uniformly on any small circle around 0. Using the Lagrange inversion theorem
6049:{\displaystyle \sin z=\sin 1+(\cos 1)(z-1)+{-(\sin 1)(z-1)^{2} \over 2!}+{-(\cos 1)(z-1)^{3} \over 3!}+\cdots .} 3075: 2977: 493: 344: 3414: 2033:
representation of a function exists around c, then its residue around c is known by the coefficient of the
7462:
The first term contributes 1 to the residue, and the second term contributes 2 since it is asymptotic to
5546:
which may be used to calculate certain contour integrals. This function appears to have a singularity at
1274: 7675:{\displaystyle \operatorname {Res} _{0}\left(u(1/V)\right)=\operatorname {Res} _{0}\left(v(1/U)\right),} 5622: 3616: 2777: 429: 232: 34: 1365: 275: 207: 3619:, no such simple formula exists, and residues must usually be taken directly from series expansions. 3047: 2781: 2584: 2138:
which does not pass through any singularity, the value of the contour integral is given according to
2090: 822: 468: 445: 410: 340: 242: 177: 119: 6437:
The next example shows that, computing a residue by series expansion, a major role is played by the
1581: 7776: 6838:{\displaystyle \operatorname {Res} _{0}{\big (}u(1/V(z)){\big )}=\sum _{k=0}^{\infty }ku_{k}v_{k}.} 5839:{\displaystyle g(z)=g(a)+g'(a)(z-a)+{g''(a)(z-a)^{2} \over 2!}+{g'''(a)(z-a)^{3} \over 3!}+\cdots } 4371: 4001: 3824: 3628: 1255: 129: 91: 7206: 7158: 690: 7465: 280: 187: 4238: 2787: 2036: 7807: 7455:{\displaystyle u(1/V(z))={\frac {1+{\sqrt {1+4z}}}{2z}}+{\frac {1+2z+{\sqrt {1+4z}}}{2z^{2}}}.} 7853: 7813: 4212:{\displaystyle \operatorname {Res} (f(z),\infty )=-\sum _{k}\operatorname {Res} (f(z),a_{k}).} 2113: 1124: 997: 743: 202: 114: 86: 6584: 2012: 2009:
using the results from contour integral of a monomial for counter clockwise contour integral
1160: 1104: 1064: 1040: 979: 4300: 3612: 1034: 324: 262: 257: 247: 223: 138: 109: 100: 76: 46: 6675: 5481:
As a second example, consider calculating the residues at the singularities of the function
4384: 2504: 2348: 1655: 1006: 847: 7750: 6510: 2642: 2139: 2084: 1682: 1200: 818: 814: 433: 182: 147: 7753:
relates a contour integral around some of a function's poles to the sum of their residues
966:{\displaystyle \operatorname {Res} (f,a_{k})={1 \over 2\pi i}\oint _{\gamma }f(z)\,dz\,.} 6208:{\displaystyle {\frac {1}{z}}={\frac {1}{(z-1)+1}}=1-(z-1)+(z-1)^{2}-(z-1)^{3}+\cdots .} 402:{\displaystyle f\colon \mathbb {C} \smallsetminus \{a_{k}\}_{k}\rightarrow \mathbb {C} } 4278: 4232: 4100:{\displaystyle \operatorname {Res} (f,\infty )=\lim _{|z|\to \infty }z^{2}\cdot f'(z).} 2627: 2557: 2531: 2395: 2375: 2328: 2121: 2095: 2030: 1717: 1345: 1325: 1229: 1180: 1084: 827: 800: 750: 670: 473: 450: 332: 237: 172: 167: 62: 7714: 7685: 7547: 7518: 6646: 6617: 7874: 6438: 4378: 4228: 336: 197: 192: 81: 17: 7856: 7794: 3914:{\displaystyle \operatorname {Res} (f,\infty )=-\lim _{|z|\to \infty }z\cdot f(z).} 2116: 1000: 2729:{\displaystyle \operatorname {Res} (f,c)={1 \over 2\pi i}\oint _{\gamma }f(z)\,dz} 2494:{\displaystyle \oint _{\gamma }f(z)\,dz=2\pi i\sum \operatorname {Res} (f,a_{k})} 1318:
makes most residue computations easy to do. Since path integral computations are
6719: 2847: 320: 252: 71: 7861: 5550:= 0, but if one factorizes the denominator and thus writes the function as 54: 7148:{\displaystyle \operatorname {Res} _{0}{\big (}V(z)^{-k}{\big )}=kv_{k},} 1319: 1266: 1058: 4622:
factor into the series. The contour integral of the series then writes
7515:
Note that, with the corresponding stronger symmetric assumptions on
2941:{\displaystyle \operatorname {Res} (f,c)=\lim _{z\to c}(z-c)f(z).} 1030:
and not including any other singularities on or inside the curve.
5633:= 1. Recall the expression for the Taylor series for a function 1804:{\displaystyle f(z)=\sum _{n=-\infty }^{\infty }a_{n}(z-c)^{n}.} 1362:
going counter clockwise. Then, using the change of coordinates
347:. (More generally, residues can be calculated for any function 803:
expansions, and one can define the residue as the coefficient
1468:{\displaystyle dz\to d(e^{i\theta })=ie^{i\theta }\,d\theta } 1033:
The definition of a residue can be generalized to arbitrary
1635: 660:{\displaystyle \mathop {\operatorname {res} } _{z=a}f(z)} 610:{\displaystyle \mathop {\operatorname {Res} } _{z=a}f(z)} 7717: 7688: 7550: 7521: 6678: 6649: 6620: 6587: 7579: 7468: 7325: 7257: 7209: 7161: 7076: 6851: 6728: 6519: 6447: 6225: 6078: 5868: 5655: 5629:= 0 is therefore 0. The only other singularity is at 5556: 5487: 5307: 5133: 4631: 4417: 4387: 4311: 4241: 4227:
If parts or all of a function can be expanded into a
4122: 4013: 3933: 3836: 3762: 3640: 3442: 3087: 2980: 2867: 2834:) = 0. The converse is not generally true. 2790: 2654: 2534: 2507: 2418: 2398: 2378: 2351: 2331: 2286: 2148: 2124: 2098: 2039: 2015: 1817: 1726: 1685: 1658: 1487: 1407: 1368: 1348: 1328: 1277: 1232: 1203: 1183: 1163: 1127: 1107: 1087: 1067: 1043: 1009: 982: 880: 850: 830: 799:
Alternatively, residues can be calculated by finding
758: 693: 673: 623: 573: 534: 496: 476: 453: 353: 7312:{\displaystyle V(z)={\frac {2z}{1+{\sqrt {1+4z}}}}} 3990:{\displaystyle \lim _{|z|\to \infty }f(z)=c\neq 0,} 7732: 7703: 7674: 7565: 7536: 7503: 7454: 7311: 7243: 7195: 7147: 7062: 6837: 6710: 6664: 6635: 6606: 6573: 6501: 6409: 6207: 6048: 5838: 5609: 5538: 5465: 5271: 5104: 4607: 4400: 4355: 4269: 4211: 4099: 3989: 3913: 3812: 3742: 3600: 3393: 3030: 2940: 2818: 2728: 2540: 2528:are all isolated singularities within the contour 2520: 2493: 2404: 2384: 2364: 2337: 2317: 2272: 2130: 2104: 2067: 2021: 2001: 1811:Then, the residue at the point c is calculated as: 1803: 1700: 1671: 1641: 1467: 1390: 1354: 1334: 1307: 1238: 1218: 1189: 1169: 1149: 1113: 1093: 1073: 1049: 1022: 988: 965: 863: 836: 788: 734: 679: 659: 609: 559: 520: 482: 459: 401: 7806:Marsden, Jerrold E.; Hoffman, Michael J. (1998). 7155:and we get the above expression. For example, if 4356:{\displaystyle \oint _{C}{e^{z} \over z^{5}}\,dz} 2974:can be expressed as a quotient of two functions, 6215:Multiplying those two series and introducing 1/( 4039: 3935: 3865: 3764: 3495: 3246: 3167: 3121: 2893: 6574:{\displaystyle v(z):=\sum _{k\geq 1}v_{k}z^{k}} 6502:{\displaystyle u(z):=\sum _{k\geq 1}u_{k}z^{k}} 789:{\displaystyle 0<\vert z-a\vert <\delta } 6581:with positive radius of convergence, and with 4408:into the integrand. The integral then becomes 3078:can be used to simplify the above formula to: 2112:, with a finite set of singularities within a 7121: 7092: 7055: 7026: 6903: 6867: 6780: 6744: 3827:can be computed using the following formula: 3813:{\displaystyle \lim _{|z|\to \infty }f(z)=0,} 300: 8: 777: 765: 382: 368: 5539:{\displaystyle f(z)={\sin z \over z^{2}-z}} 2318:{\displaystyle \operatorname {I} (C,a_{k})} 560:{\displaystyle \operatorname {Res} _{a}(f)} 5610:{\displaystyle f(z)={\sin z \over z(z-1)}} 5156: 5049: 5033: 5004: 4975: 4946: 4923: 4857: 4821: 4785: 4749: 4713: 1140: 307: 293: 29: 7716: 7687: 7653: 7630: 7607: 7584: 7578: 7549: 7520: 7493: 7481: 7472: 7467: 7440: 7415: 7397: 7367: 7358: 7335: 7324: 7290: 7273: 7256: 7235: 7208: 7187: 7160: 7136: 7120: 7119: 7110: 7091: 7090: 7081: 7075: 7054: 7053: 7044: 7025: 7024: 7015: 7005: 6989: 6968: 6949: 6933: 6915: 6902: 6901: 6881: 6866: 6865: 6856: 6850: 6826: 6816: 6803: 6792: 6779: 6778: 6758: 6743: 6742: 6733: 6727: 6688: 6677: 6648: 6619: 6592: 6586: 6565: 6555: 6539: 6518: 6493: 6483: 6467: 6446: 6346: 6264: 6226: 6224: 6190: 6165: 6092: 6079: 6077: 6020: 5983: 5963: 5926: 5867: 5813: 5777: 5757: 5721: 5654: 5572: 5555: 5521: 5503: 5486: 5452: 5442: 5436: 5425: 5399: 5388: 5378: 5372: 5357: 5348: 5337: 5327: 5321: 5312: 5306: 5251: 5218: 5208: 5198: 5192: 5173: 5163: 5144: 5138: 5132: 5088: 5062: 5043: 5021: 5009: 4992: 4980: 4963: 4951: 4940: 4928: 4917: 4906: 4896: 4882: 4862: 4844: 4838: 4826: 4808: 4802: 4790: 4772: 4766: 4754: 4736: 4730: 4718: 4700: 4694: 4683: 4674: 4663: 4654: 4643: 4632: 4630: 4595: 4568: 4562: 4543: 4537: 4518: 4512: 4493: 4487: 4468: 4462: 4437: 4428: 4422: 4416: 4392: 4386: 4346: 4338: 4328: 4322: 4316: 4310: 4258: 4240: 4197: 4163: 4121: 4068: 4051: 4043: 4042: 4012: 3947: 3939: 3938: 3932: 3877: 3869: 3868: 3835: 3776: 3768: 3767: 3761: 3712: 3697: 3688: 3639: 3572: 3536: 3516: 3510: 3498: 3467: 3441: 3347: 3261: 3249: 3182: 3170: 3124: 3088: 3086: 3031:{\displaystyle f(z)={\frac {g(z)}{h(z)}}} 2996: 2979: 2896: 2866: 2805: 2791: 2789: 2719: 2701: 2679: 2653: 2533: 2512: 2506: 2482: 2441: 2423: 2417: 2397: 2377: 2356: 2350: 2330: 2306: 2285: 2258: 2230: 2205: 2194: 2171: 2153: 2147: 2123: 2097: 2056: 2038: 2014: 1990: 1976: 1970: 1948: 1938: 1928: 1914: 1892: 1882: 1864: 1842: 1816: 1792: 1770: 1760: 1746: 1725: 1684: 1663: 1657: 1624: 1595: 1576: 1566: 1542: 1526: 1521: 1502: 1492: 1486: 1458: 1449: 1427: 1406: 1379: 1367: 1347: 1327: 1298: 1292: 1282: 1276: 1231: 1202: 1182: 1162: 1126: 1106: 1086: 1066: 1042: 1014: 1008: 981: 959: 952: 934: 912: 900: 879: 855: 849: 829: 757: 712: 692: 672: 630: 625: 622: 580: 575: 572: 539: 533: 521:{\displaystyle \operatorname {Res} (f,a)} 495: 475: 452: 395: 394: 385: 375: 361: 360: 352: 5124:is zero, and the integral is reduced to 2955:instead has an essential singularity at 5617:it is apparent that the singularity at 222: 215: 137: 99: 61: 45: 7782:Partial fractions in complex analysis 7: 5120:of every other term not in the form 3405:Limit formula for higher-order poles 2579:} in the complex plane is given and 27:Attribute of a mathematical function 3753:If the following condition is met: 2951:If that limit does not exist, then 1308:{\displaystyle \oint _{C}z^{k}\,dz} 6804: 4147: 4059: 4029: 3955: 3885: 3852: 3784: 3665: 2287: 2211: 1929: 1924: 1761: 1756: 343:along a path enclosing one of its 25: 7835:"Residue of an analytic function" 3074:) ≠ 0. In such a case, 1391:{\displaystyle z\to e^{i\theta }} 1716:If a function is expressed as a 1712:Generalization to Laurent series 1478:hence our integral now reads as 1197:is defined to be the residue of 274: 53: 7812:(3rd ed.). W. H. Freeman. 413:except at the discrete points { 7772:Methods of contour integration 7727: 7721: 7698: 7692: 7661: 7647: 7615: 7601: 7560: 7554: 7531: 7525: 7352: 7349: 7343: 7329: 7267: 7261: 7219: 7213: 7171: 7165: 7107: 7100: 7041: 7034: 6965: 6958: 6898: 6895: 6889: 6875: 6775: 6772: 6766: 6752: 6705: 6702: 6696: 6682: 6659: 6653: 6630: 6624: 6529: 6523: 6457: 6451: 6335: 6323: 6317: 6293: 6255: 6243: 6187: 6174: 6162: 6149: 6143: 6131: 6110: 6098: 6017: 6004: 6001: 5989: 5960: 5947: 5944: 5932: 5920: 5908: 5905: 5893: 5810: 5797: 5794: 5788: 5754: 5741: 5738: 5732: 5715: 5703: 5700: 5694: 5680: 5674: 5665: 5659: 5601: 5589: 5566: 5560: 5497: 5491: 5422: 5410: 5245: 5233: 4255: 4242: 4203: 4187: 4181: 4175: 4150: 4141: 4135: 4129: 4091: 4085: 4056: 4052: 4044: 4032: 4020: 3969: 3963: 3952: 3948: 3940: 3905: 3899: 3882: 3878: 3870: 3855: 3843: 3798: 3792: 3781: 3777: 3769: 3668: 3659: 3653: 3647: 3587: 3581: 3569: 3556: 3502: 3485: 3473: 3461: 3449: 3378: 3372: 3359: 3353: 3338: 3332: 3319: 3313: 3296: 3290: 3273: 3267: 3253: 3229: 3223: 3215: 3209: 3197: 3191: 3174: 3160: 3154: 3148: 3136: 3128: 3110: 3098: 3022: 3016: 3008: 3002: 2990: 2984: 2932: 2926: 2920: 2908: 2900: 2886: 2874: 2806: 2792: 2764:and not the other way around. 2716: 2710: 2673: 2661: 2488: 2469: 2438: 2432: 2312: 2293: 2264: 2245: 2236: 2217: 2168: 2162: 2079:Application in residue theorem 2053: 2040: 2029:around a point c. Hence, if a 1967: 1954: 1879: 1873: 1836: 1824: 1789: 1776: 1736: 1730: 1720:expansion around c as follows: 1558: 1546: 1436: 1420: 1414: 1372: 1261:Contour integral of a monomial 1226:at the point corresponding to 1213: 1207: 1137: 1131: 949: 943: 906: 887: 729: 717: 703: 697: 654: 648: 604: 598: 554: 548: 515: 503: 391: 1: 4290:Residue from series expansion 3433:can be found by the formula: 1081:be meromorphic at some point 7244:{\displaystyle v(z)=z+z^{2}} 7196:{\displaystyle u(z)=z+z^{2}} 4299:As an example, consider the 2970:It may be that the function 735:{\displaystyle f(z)-R/(z-a)} 7840:Encyclopedia of Mathematics 7504:{\displaystyle 1/z^{2}+2/z} 4281:expansion of the function. 2743:traces out a circle around 1265:Computing the residue of a 428:, even if some of them are 7897: 6439:Lagrange inversion theorem 4270:{\displaystyle (z-c)^{-1}} 2959:. If the limit is 0, then 2819:{\displaystyle |y-c|<R} 2082: 2068:{\displaystyle (z-c)^{-1}} 1342:be the circle with radius 1253: 1061:on a Riemann surface. Let 7762:Cauchy's integral theorem 7757:Cauchy's integral formula 2751:to be a circle of radius 2325:, the winding number, is 217:Geometric function theory 163:Cauchy's integral formula 153:Cauchy's integral theorem 7767:Mittag-Leffler's theorem 6607:{\textstyle v_{1}\neq 0} 6219: − 1) gives us 5625:and then the residue at 1150:{\displaystyle f(z)\;dz} 1121:in local coordinates as 125:Cauchy–Riemann equations 3617:essential singularities 3615:is usually easier. For 2768:Removable singularities 2552:Calculation of residues 2412:if not, simplifying to: 2022:{\displaystyle \gamma } 1322:invariant, we will let 1170:{\displaystyle \omega } 1157:. Then, the residue of 1114:{\displaystyle \omega } 1101:, so that we may write 1074:{\displaystyle \omega } 1050:{\displaystyle \omega } 989:{\displaystyle \gamma } 844:, the residue at point 810:of a Laurent series. 430:essential singularities 110:Complex-valued function 7809:Basic Complex Analysis 7734: 7711:is a local inverse of 7705: 7676: 7567: 7538: 7505: 7456: 7313: 7245: 7197: 7149: 7064: 6839: 6808: 6712: 6711:{\textstyle u(1/V(z))} 6666: 6637: 6608: 6575: 6503: 6411: 6209: 6050: 5840: 5611: 5540: 5467: 5282:The value 1/4! is the 5273: 5106: 4609: 4402: 4357: 4271: 4213: 4101: 3991: 3915: 3814: 3744: 3602: 3421:, then the residue of 3395: 3032: 2963:is either analytic at 2942: 2820: 2730: 2587:defined (at least) on 2542: 2522: 2495: 2406: 2386: 2372:is in the interior of 2366: 2339: 2319: 2274: 2210: 2132: 2106: 2069: 2023: 2003: 1933: 1805: 1765: 1702: 1673: 1643: 1469: 1392: 1356: 1336: 1309: 1240: 1220: 1191: 1171: 1151: 1115: 1095: 1075: 1051: 1024: 990: 967: 865: 838: 790: 736: 681: 667:, is the unique value 661: 611: 561: 522: 484: 461: 403: 281:Mathematics portal 7881:Meromorphic functions 7735: 7706: 7677: 7568: 7539: 7506: 7457: 7314: 7246: 7198: 7150: 7065: 6840: 6788: 6713: 6667: 6638: 6609: 6576: 6504: 6412: 6210: 6051: 5841: 5623:removable singularity 5612: 5541: 5468: 5274: 5107: 4610: 4403: 4401:{\displaystyle e^{z}} 4358: 4272: 4214: 4102: 3992: 3916: 3815: 3745: 3603: 3396: 3048:holomorphic functions 3033: 2943: 2821: 2731: 2543: 2523: 2521:{\displaystyle a_{k}} 2496: 2407: 2387: 2367: 2365:{\displaystyle a_{k}} 2340: 2320: 2275: 2190: 2133: 2107: 2070: 2024: 2004: 1910: 1806: 1742: 1703: 1674: 1672:{\displaystyle z^{k}} 1652:Thus, the residue of 1644: 1470: 1393: 1357: 1337: 1310: 1241: 1221: 1192: 1172: 1152: 1116: 1096: 1076: 1052: 1025: 1023:{\displaystyle a_{k}} 991: 968: 866: 864:{\displaystyle a_{k}} 839: 791: 737: 682: 662: 612: 562: 523: 485: 462: 404: 233:Augustin-Louis Cauchy 35:Mathematical analysis 18:Residue (mathematics) 7715: 7686: 7577: 7548: 7519: 7466: 7323: 7255: 7207: 7159: 7074: 6849: 6726: 6676: 6647: 6643:has a local inverse 6618: 6585: 6517: 6445: 6223: 6076: 5866: 5653: 5554: 5485: 5305: 5298:= 0, and is denoted 5131: 4629: 4415: 4385: 4309: 4239: 4120: 4011: 3931: 3834: 3760: 3638: 3440: 3085: 2978: 2865: 2788: 2782:holomorphic function 2652: 2585:holomorphic function 2532: 2505: 2416: 2396: 2376: 2349: 2329: 2284: 2146: 2122: 2096: 2091:meromorphic function 2037: 2013: 1815: 1724: 1701:{\displaystyle k=-1} 1683: 1656: 1485: 1405: 1366: 1346: 1326: 1275: 1230: 1219:{\displaystyle f(z)} 1201: 1181: 1161: 1125: 1105: 1085: 1065: 1041: 1007: 980: 878: 848: 828: 823:meromorphic function 756: 691: 671: 621: 571: 532: 494: 474: 469:isolated singularity 451: 446:meromorphic function 351: 341:meromorphic function 335:proportional to the 323:, more specifically 243:Carl Friedrich Gauss 178:Isolated singularity 120:Holomorphic function 6722:at 0. Then we have: 6429:= 1 is sin 1. 4618:Let us bring the 1/ 4372:simple closed curve 4002:residue at infinity 3825:residue at infinity 3629:residue at infinity 3623:Residue at infinity 3409:More generally, if 2607:is the coefficient 2117:simple closed curve 2114:positively oriented 1534: 1256:Contour integration 1250:Contour integration 1001:simple closed curve 998:positively oriented 817:. According to the 130:Formal power series 92:Unit complex number 7854:Weisstein, Eric W. 7730: 7701: 7672: 7563: 7534: 7501: 7452: 7309: 7241: 7193: 7145: 7060: 7000: 6944: 6835: 6708: 6662: 6633: 6604: 6571: 6550: 6499: 6478: 6417:So the residue of 6407: 6205: 6046: 5836: 5607: 5536: 5463: 5269: 5102: 5100: 4605: 4398: 4353: 4267: 4209: 4168: 4097: 4063: 3987: 3959: 3911: 3889: 3810: 3788: 3740: 3598: 3509: 3391: 3389: 3260: 3181: 3135: 3028: 2938: 2907: 2816: 2784:on the whole disk 2726: 2591:. The residue Res( 2538: 2518: 2491: 2402: 2382: 2362: 2335: 2315: 2270: 2128: 2102: 2065: 2019: 1999: 1801: 1698: 1669: 1639: 1634: 1517: 1465: 1388: 1352: 1332: 1305: 1236: 1216: 1187: 1167: 1147: 1111: 1091: 1071: 1047: 1020: 986: 963: 861: 834: 786: 732: 677: 657: 641: 607: 591: 557: 518: 480: 457: 399: 208:Laplace's equation 188:Argument principle 7857:"Complex Residue" 7819:978-0-7167-2877-1 7733:{\textstyle u(z)} 7704:{\textstyle U(z)} 7573:, it also follows 7566:{\textstyle v(z)} 7537:{\textstyle u(z)} 7447: 7429: 7392: 7381: 7307: 7304: 6985: 6929: 6665:{\textstyle V(z)} 6636:{\textstyle v(z)} 6535: 6463: 6367: 6288: 6259: 6120: 6087: 6035: 5978: 5828: 5772: 5605: 5534: 5458: 5428: 5402: 5394: 5351: 5343: 5264: 5231: 5206: 5186: 5161: 5075: 5057: 5038: 5016: 4987: 4958: 4935: 4869: 4833: 4797: 4761: 4725: 4689: 4669: 4582: 4557: 4532: 4507: 4482: 4443: 4344: 4159: 4038: 3934: 3864: 3763: 3720: 3703: 3549: 3494: 3492: 3382: 3342: 3245: 3233: 3166: 3120: 3026: 2892: 2854:, the residue of 2695: 2641:According to the 2541:{\displaystyle C} 2405:{\displaystyle 0} 2385:{\displaystyle C} 2338:{\displaystyle 1} 2131:{\displaystyle C} 2105:{\displaystyle f} 1908: 1858: 1708:and 0 otherwise. 1627: 1598: 1355:{\displaystyle 1} 1335:{\displaystyle C} 1239:{\displaystyle x} 1190:{\displaystyle x} 1094:{\displaystyle x} 928: 837:{\displaystyle f} 680:{\displaystyle R} 624: 574: 483:{\displaystyle a} 460:{\displaystyle f} 444:The residue of a 317: 316: 203:Harmonic function 115:Analytic function 101:Complex functions 87:Complex conjugate 16:(Redirected from 7888: 7867: 7866: 7848: 7823: 7802: 7799:Complex Analysis 7777:Morera's theorem 7739: 7737: 7736: 7731: 7710: 7708: 7707: 7702: 7681: 7679: 7678: 7673: 7668: 7664: 7657: 7635: 7634: 7622: 7618: 7611: 7589: 7588: 7572: 7570: 7569: 7564: 7543: 7541: 7540: 7535: 7510: 7508: 7507: 7502: 7497: 7486: 7485: 7476: 7461: 7459: 7458: 7453: 7448: 7446: 7445: 7444: 7431: 7430: 7416: 7398: 7393: 7391: 7383: 7382: 7368: 7359: 7339: 7318: 7316: 7315: 7310: 7308: 7306: 7305: 7291: 7282: 7274: 7250: 7248: 7247: 7242: 7240: 7239: 7202: 7200: 7199: 7194: 7192: 7191: 7154: 7152: 7151: 7146: 7141: 7140: 7125: 7124: 7118: 7117: 7096: 7095: 7086: 7085: 7069: 7067: 7066: 7061: 7059: 7058: 7052: 7051: 7030: 7029: 7020: 7019: 7010: 7009: 6999: 6981: 6977: 6976: 6975: 6954: 6953: 6943: 6920: 6919: 6907: 6906: 6885: 6871: 6870: 6861: 6860: 6844: 6842: 6841: 6836: 6831: 6830: 6821: 6820: 6807: 6802: 6784: 6783: 6762: 6748: 6747: 6738: 6737: 6717: 6715: 6714: 6709: 6692: 6671: 6669: 6668: 6663: 6642: 6640: 6639: 6634: 6613: 6611: 6610: 6605: 6597: 6596: 6580: 6578: 6577: 6572: 6570: 6569: 6560: 6559: 6549: 6508: 6506: 6505: 6500: 6498: 6497: 6488: 6487: 6477: 6416: 6414: 6413: 6408: 6397: 6393: 6368: 6366: 6358: 6347: 6289: 6287: 6276: 6265: 6260: 6258: 6238: 6227: 6214: 6212: 6211: 6206: 6195: 6194: 6170: 6169: 6121: 6119: 6093: 6088: 6080: 6055: 6053: 6052: 6047: 6036: 6034: 6026: 6025: 6024: 5984: 5979: 5977: 5969: 5968: 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Index

Residue (mathematics)
Mathematical analysis
Complex analysis

Complex numbers
Real number
Imaginary number
Complex plane
Complex conjugate
Unit complex number
Complex functions
Complex-valued function
Analytic function
Holomorphic function
Cauchy–Riemann equations
Formal power series
Basic theory
Zeros and poles
Cauchy's integral theorem
Local primitive
Cauchy's integral formula
Winding number
Laurent series
Isolated singularity
Residue theorem
Argument principle
Conformal map
Schwarz lemma
Harmonic function
Laplace's equation

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