Isolierte singuläre Stellen

Wenn eine Funktion f(z) in der Umgebung eines Punktes z0 analytisch ist, nicht aber in z0 selbst, dann heißt z0 eine isolierte singuläre Stelle der Funktion . Ist f(z) in der Umgebung von z0 in die LAURENT-Reihe

(14.51)

entwickelbar, dann können die isolierten singulären Stellen nach dem Verhalten der LAURENT-Reihen eingeteilt werden:

  1. Enthält die LAURENT-Reihe keine Glieder mit negativen Potenzen von , wobei an =0 für n <0 gilt, dann geht die LAURENT-Entwicklung in die TAYLOR-Reihe mit den aus der CAUCHYschen Integralformel folgenden Koeffizienten
    (14.52)

    über. Die Funktion f(z) ist dann auch im Punkt z0 analytisch, wenn f(z0) =a0 ist oder wenn z0 eine hebbare Singularität ist.

  2. Enthält die LAURENT-Reihe endlich viele Glieder mit negativen Potenzen von , wobei gelten soll , alle an = 0 für , dann spricht man von einer außerwesentlichen Singularität im Punkt z0 oder einem Pol der Ordnung m oder Pol der Vielfachheit m; durch Multiplikation mit , aber keiner niedrigeren Potenz, geht f(z) in eine Funktion über, die in z0 und Umgebung analytisch ist.
    Beispiel

    hat an der Stelle z=0 einen Pol 1. Ordnung.

  3. Enthält die LAURENT-Reihe unendlich viele Glieder mit negativen Potenzen von , dann ist z0 ein wesentlich singulärer Punkt der Funktion . Bei Annäherung an einen Pol wächst | f(z)| über alle Grenzen. Bei Annäherung an eine wesentlich singuläre Stelle kommt f(z) jeder beliebigen komplexen Zahl c beliebig nahe.
    Beispiel

    Die Funktion , deren LAURENT-Reihe lautet, hat an der Stelle z=0 eine wesentliche Singularität.