Question Number 148213 by mathmax by abdo last updated on 26/Jul/21
$$\mathrm{f}\left(\mathrm{z}\right)=\frac{\mathrm{cosz}}{\mathrm{1}−\mathrm{sin}\left(\mathrm{z}^{\mathrm{2}} \right)} \\ $$$$\mathrm{find}\:\mathrm{residus}\:\mathrm{of}\:\mathrm{f} \\ $$
Answered by puissant last updated on 26/Jul/21
$$\mathrm{sin}\left(\mathrm{z}^{\mathrm{2}} \right)\backsim\mathrm{z}^{\mathrm{2}} −\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{6}} }{\mathrm{6}}\:\Rightarrow\:−\mathrm{sin}\left(\mathrm{z}^{\mathrm{2}} \right)\backsim−\mathrm{z}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{6}} }{\mathrm{6}} \\ $$$$\Rightarrow\:\mathrm{1}−\mathrm{sin}\left(\mathrm{z}^{\mathrm{2}} \right)\backsim\mathrm{1}−\mathrm{z}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{6}} }{\mathrm{6}}\:\backsim\mathrm{z}^{\mathrm{7}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{7}} }−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{5}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6z}}\right) \\ $$$$\Rightarrow\:\mathrm{f}\left(\mathrm{z}\right)\backsim\frac{\mathrm{cos}\left(\mathrm{z}\right)}{\mathrm{z}^{\mathrm{7}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{7}} }−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{5}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6z}}\right)} \\ $$$$\mathrm{or}\:\mathrm{cos}\left(\mathrm{z}\right)=\underset{\mathrm{n}=\mathrm{0}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{n}} }{\left(\mathrm{2n}\right)!}\mathrm{z}^{\mathrm{2n}} \\ $$$$\:\backsim\mathrm{1}−\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}!}+\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{4}} }{\mathrm{4}!}−\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{6}} }{\mathrm{6}!}+\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{8}} }{\mathrm{8}!}… \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{f}\left(\mathrm{z}\right)\backsim\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{7}} }\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}+\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{4}} }{\mathrm{4}!}−\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{6}} }{\mathrm{6}!}+\frac{\mathrm{z}^{\mathrm{8}} }{\mathrm{8}!}\right)×\frac{\mathrm{1}}{\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{7}} }−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{5}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6z}}\right)} \\ $$$$\Rightarrow\:\mathrm{f}\left(\mathrm{z}\right)\backsim\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{7}} }−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}!\mathrm{z}^{\mathrm{5}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}!\mathrm{z}^{\mathrm{3}} }−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}!\mathrm{z}}\right)×\frac{\mathrm{1}}{\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{7}} }−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{z}^{\mathrm{5}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6z}}\right)} \\ $$$$\:\:\:\:\mathrm{Res}\left(\mathrm{f}\right)=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}!}×\mathrm{6}=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{120}}… \\ $$