留数

复变函数论中的概念
留数(Residue)是复变函数论中一个重要的概念,也称为残数。它是指解析函数沿一条正向简单闭曲线的积分值。如果函数f(z)在点a附近有孤立奇点,那么积分值(1/2πi)∫|z-a|=Rf(z)dz被称为f(z)关于点a的留数,记作Res[f(z),a]。留数是函数在孤立奇点的罗朗展式中负一次幂项的系数。留数的概念不仅适用于复平面上的函数,还可以拓展到任意黎曼曲面上的函数。

定义

严格定义是:f(z)在
上解析,即a是f(z)的孤立奇点
留数定理及其应用
如果f(z)是平面流速场的复速度,而a是它的旋源点(即旋涡中心或源汇中心),则积分
表示旋源的强度——环流量,所以留数是环流量除以2πi的值。由于解析函数孤立奇点附近可以展成洛朗级数
,将它沿
逐项积分,立即可见
,这表明留数是解析函数