東北大学 大学院
工学研究科 マテリアル・開発系
2022年実施 【数学-2】




問 1

\begin{align} \frac{\sqrt{3}}{4} - \frac{1}{4} i &= \frac{1}{2} e^{\frac{11}{6} \pi i} \end{align} より、 \begin{align} \left( \frac{\sqrt{3}}{4} - \frac{1}{4} i \right)^\frac{1}{4} &= \frac{1}{2^\frac{1}{4}} e^{\frac{11}{24} \pi i} , \frac{1}{2^\frac{1}{4}} e^{\frac{23}{24} \pi i} , \frac{1}{2^\frac{1}{4}} e^{\frac{35}{24} \pi i} , \frac{1}{2^\frac{1}{4}} e^{\frac{47}{24} \pi i} \end{align} がわかる。


問 2

\begin{align} f(z) &= \frac{1}{z+1} \\ &= \frac{1}{(z-1)+2} \\ &= \frac{1}{2} \frac{1}{1 - \left( - \frac{z-1}{2} \right)} \end{align} と変形できるので、 $z=1$ を中心とするテイラー展開は \begin{align} f(z) &= \frac{1}{2} \sum_{n=0}^\infty \left( - \frac{z-1}{2} \right)^n \\ &= \sum_{n=0}^\infty \frac{(-1)^n}{2^{n+1}} (z-1)^n \end{align} であり、収束半径は $2$ である。