0∫2π5−3cosxsin(3x)dx=0∫2π5−3cosx3sinx−4sin3xdx=∣z∣=1∫R(21(z+z1),2i1(z−z1))izdz=∣z∣=1∫5−3⋅21(z+z1)3⋅2i1(z−z1)−4(2i1(z−z1))3izdz=∣z∣=1∫5−23⋅zz2+12i3⋅zz2−1−4⋅(−8i1(z3−z31−3z+z3))izdz=∣z∣=1∫2z10z−3z2−32i3⋅zz2−1+2i1⋅z3z6−1−3z4+3z2izdz=2i1∣z∣=1∫2z10z−3z2−3z33z4−3z2+z6−1−3z4+3z2izdz=i1∣z∣=1∫z2(10z−3z2−3)(3z4−3z2+z6−1−3z4+3z2)izdz=−∣z∣=1∫z3(10z−3z2−3)z6−1dz=∣z∣=1∫z3(3z2−10z+3)z6−1dz=∣z∣=1∫3z3(z−3)(z−31)z6−1dz
Singular function points:
z1=0 - third order pole
z2=31,z3=3 - simple poles.
only points z1=0, z2=31 fall inside the circle ∣z∣=1 .
find the residues at these points:
z=0resf(z)=2!1z→0lim(3z3(z−3)(z−31)z6−1z3)′′=21z→0lim(3z2−10z+3z6−1)′′=21z→0lim((3z2−10z+3)26z5(3z2−10z+3)−(z6−1)(6z−10))′=21z→0lim((3z2−10z+3)218z7−60z6+18z5−6z7+6z+10z6−10)′=21z→0lim((3z2−10z+3)212z7−50z6+18z5+6z−10)′=21z→0lim(3z2−10z+3)4(84z6−300z5+90z4+6)(3z2−10z+3)2−(12z7−50z6+18z5+6z−10)⋅2(3z2−10z+3)⋅(6z−10)=21⋅346⋅32+10⋅2⋅3(−10)=27−91
z=31resf(z)=z→31lim3z3(z−3)(z−31)z6−1(z−31)=z→31lim3z3(z−3)z6−1=2791
Then
∣z∣=1∫3z3(z−3)(z−31)z6−1dz=2πi∑resf(z)=2πi(−2791+2791)=0
Answer: 0
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