Question Number 63560 by mathmax by abdo last updated on 05/Jul/19
$${developp}\:{at}\:{laurent}\:{series} \\ $$$$\left.\mathrm{1}\right)\:{f}\left({z}\right)\:=\frac{\mathrm{1}}{{z}−\mathrm{2}} \\ $$$$\left.\mathrm{2}\right){g}\left({z}\right)\:=\frac{\mathrm{3}}{{z}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}{z}\:+\mathrm{2}} \\ $$$$\left.\mathrm{3}\right){h}\left({z}\right)\:=\frac{\mathrm{1}}{{z}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}} \\ $$
Commented by mathmax by abdo last updated on 05/Jul/19
$${the}\:{form}\:{of}\:{Laurent}\:{serie}\:{is}\:\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} {a}_{{n}} \left({z}−{z}_{\mathrm{0}} \right)^{{n}} \:+\sum_{{k}=\mathrm{1}} ^{\infty} \:{a}_{−{k}} \left({z}−{z}_{\mathrm{0}} \right)^{−{k}} \\ $$$$\left.\mathrm{1}\right)\:{we}\:{have}\:{f}\left({z}\right)\:=\frac{\mathrm{1}}{{z}−\mathrm{2}}\:=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−\frac{{z}}{\mathrm{2}}\right)} \\ $$$${case}\mathrm{1}\:\:\mid\frac{{z}}{\mathrm{2}}\mid<\mathrm{1}\:\Rightarrow{f}\left({z}\right)=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\left(\frac{{z}}{\mathrm{2}}\right)^{{n}} \:=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{{z}^{{n}} }{\mathrm{2}^{{n}} } \\ $$$${case}\:\mathrm{2}\:\:\mid\frac{{z}}{\mathrm{2}}\mid>\mathrm{1}\:\:{f}\left({z}\right)\:=\frac{\mathrm{1}}{{z}\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{z}}\right)}\:\:{and}\:\mid\frac{\mathrm{2}}{{z}}\mid<\mathrm{1}\:\Rightarrow{f}\left({z}\right)=\frac{\mathrm{1}}{{z}}\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\left(\frac{\mathrm{2}}{{z}}\right)^{{n}} \\ $$$$=\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\:\frac{\mathrm{2}^{{n}} }{{z}^{{n}+\mathrm{1}} }\:\:=\frac{\mathrm{1}}{{z}}\:+\frac{\mathrm{2}}{{z}^{\mathrm{2}} }\:+\frac{\mathrm{4}}{{z}^{\mathrm{3}} }\:+…. \\ $$
Commented by mathmax by abdo last updated on 10/Jul/19
$$\left.\mathrm{2}\right)\:{z}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}{z}\:+\mathrm{2}\:=\mathrm{0}\:\rightarrow\Delta=\mathrm{9}−\mathrm{8}=\mathrm{1}\:\Rightarrow{z}_{\mathrm{1}} =\frac{\mathrm{3}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:=\mathrm{2}\:{and}\:{z}_{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{3}−\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:=\mathrm{1}\:\Rightarrow \\ $$$${g}\left({z}\right)\:=\frac{\mathrm{3}}{\left({z}−\mathrm{2}\right)\left({z}−\mathrm{1}\right)}\:=−\mathrm{3}\left(\frac{\mathrm{1}}{{z}−\mathrm{1}}−\frac{\mathrm{1}}{{z}−\mathrm{2}}\right) \\ $$$${if}\:\mid{z}\mid<\mathrm{1}\:\Rightarrow\mid{z}\mid<\mathrm{2}\:\Rightarrow{g}\left({z}\right)=\mathrm{3}\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{z}}\:−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}−{z}}\right) \\ $$$$=\mathrm{3}\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{z}}\:−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−\frac{{z}}{\mathrm{2}}\right)}\right)\:=\mathrm{3}\left\{\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} {z}^{{n}} −\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\left(\frac{{z}}{\mathrm{2}}\right)^{{n}} \right\} \\ $$$$=\mathrm{3}\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{{n}} }\right){z}^{{n}} \\ $$$${if}\:\mathrm{1}<\mid{z}\mid<\mathrm{2}\:\Rightarrow\mid\frac{\mathrm{1}}{{z}}\mid<\mathrm{1}\:{and}\:\mid\frac{{z}}{\mathrm{2}}\mid<\mathrm{1}\:\Rightarrow \\ $$$${g}\left({z}\right)\:=\mathrm{3}\left\{\:\frac{\mathrm{1}}{{z}\left(\frac{\mathrm{1}}{{z}}−\mathrm{1}\right)}\:−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−\frac{{z}}{\mathrm{2}}\right)}\right\}=\frac{−\mathrm{3}}{{z}}\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{{z}}}\:−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−\frac{{z}}{\mathrm{2}}} \\ $$$$=\frac{−\mathrm{3}}{{z}}\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\left(\frac{\mathrm{1}}{{z}}\right)^{{n}} \:−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\left(\frac{{z}}{\mathrm{2}}\right)^{{n}} \\ $$$$=−\mathrm{3}\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{1}}{{z}^{{n}+\mathrm{1}} }\:−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}\:\sum_{{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{{z}^{{n}} }{\mathrm{2}^{{n}} } \\ $$$$ \\ $$