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Meromorphe Funktion/Hauptteile/1 durch Sinus/Aufgabe/Lösung


Die Nullstellen des Sinus sind  z=nπ  mit  n∈ℤ.  Außerhalb davon sind alle Hauptteile gleich 0. Wegen der 2π-Periodizität stimmen die Potenzreihenentwicklungen für den Sinus in nπ für n gerade untereinander und die Potenzreihenentwicklungen für den Sinus in nπ für n ungerade untereinander überein (abgesehen davon, dass sie sich auf verschobene Variablen beziehen). Wir müssen also im Wesentlichen die Hauptteile für  z=0  und  z=π  bestimmen.

Die Entwicklung in 0 beginnt

z−16z3+⋯+=z((1−16z2+⋯+).

Der hintere Faktor ist eine Einheit, und die Potenzreihenentwicklung der inversen Reihe beginnt mit 1. Daher ist die Polordnung gleich 1 und der Hauptteil ist 1z. Für  z=nπ  mit n gerade ist der Hauptteil gleich 1z−nπ.

Die Entwicklung in π beginnt (wegen der Ableitung)

−z+⋯+=z((−1+⋯+).

Der hintere Faktor ist eine Einheit, und die Potenzreihenentwicklung der inversen Reihe beginnt mit −1. Daher ist die Polordnung gleich 1 und der Hauptteil ist −1z−π. Für  z=nπ 

mit n ungerade ist der Hauptteil gleich −1z−nπ.