background image

6.4 Zeros and Poles

341

In Problems 5–10, determine the zeros and their order for the given function.

5.

(z) = (+ 2

− i)

2

6.

(z) = z

4

− 16

7.

(z) = z

4

z

2

8.

(z) = sin

2

z

9.

(z) = e

2z

− e

z

10.

(z) = ze

z

− z

In Problems 11–14, the indicated number is a zero of the given function. Use a

Maclaurin or Taylor series to determine the order of the zero.

11.

(z) = z(1

− cos

2

z); = 0

12.

(z) = z

− sin z= 0

13.

(z) = 1

− e

z

1

= 1

14.

(z) = 1

− πi e

z

πi

In Problems 15–26, determine the order of the poles for the given function.

15.

(z) =

3z

− 1

z

2

+ 2+ 5

16.

(z) = 5

6

z

2

17.

(z) =

1 + 4i

(+ 2)(i)

4

18.

(z) =

z

− 1

(+ 1)(z

3

+ 1)

19.

(z) = tan z

20.

(z) =

cot πz

z

2

21.

(z) =

1

− cosh z

z

4

22.

(z) =

e

z

z

2

23.

(z) =

1

1 + e

z

24.

(z) =

e

z

− 1

z

2

25.

(z) =

sin z

z

2

− z

26.

(z) =

cos z

− cos 2z

z

6

In Problems 27 and 28, show that the indicated number is an essential singularity

of the given function.

27.

(z) = z

3

sin

1

z



= 0

28.

(z) = (z

− 1) cos

1

+ 2



=

2

29.

Determine whether = 0 is an essential singularity of (z) = e

z+1/z

.

30.

Determine whether = 0 is an isolated or non-isolated singularity of (z) =
tan(1/z).

Focus on Concepts

31.

In part (b) of Example 2 in Section 6.3, we showed that the Laurent series

representation of (z) =

1

z(z

− 1)

valid for

|z| > 1 is

(z) =

1

z

2

+

1

z

3

+

1

z

4

+

1

z

5

+

· · · .

The point = 0 is an isolated singularity of , and the Laurent series contains
an infinite number of terms involving negative integer powers of z. Discuss:
Does this mean that = 0 is an essential singularity of ? Defend your answer
with sound mathematics.

32.

Suppose and are analytic functions and has a zero of order and has
zero of order at z

0

. Discuss: What is the order of the zero of fg at z

0

?

of at z

0

?