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Singularidades Isoladas: Classificação e Comportamento

Classificação das singularidades isoladas em removíveis, polos e singularidades essenciais. Teorema de Riemann, Teorema de Picard, função meromorfa e ordem do polo.

Usado em: engenharia

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Notação rigorosa, derivação completa, hipóteses

Singularidades: Teoria Formal

Teorema de Riemann: Prova

Proposição. Se ff é holomorfa em 0<∣z−z0∣<r0 < |z-z_0| < r e lim⁡z→z0(z−z0)f(z)=0\lim_{z\to z_0}(z-z_0)f(z) = 0, então z0z_0 é singularidade removível.

Prova. Defina g(z)=(z−z0)2f(z)g(z) = (z-z_0)^2 f(z) em 0<∣z−z0∣<r0<|z-z_0|<r e g(z0)=0g(z_0)=0. Então g′(z0)=lim⁡z→z0(z−z0)f(z)=0g'(z_0) = \lim_{z\to z_0}(z-z_0)f(z) = 0. Logo gg é holomorfa em ∣z−z0∣<r|z-z_0|<r com g(z0)=g′(z0)=0g(z_0) = g'(z_0) = 0, portanto g(z)=(z−z0)2h(z)g(z) = (z-z_0)^2 h(z) com hh holomorfa. Então f(z)=h(z)f(z) = h(z) para z≠z0z \neq z_0, e ff se estende holomorfamente definindo f(z0)=h(z0)f(z_0) = h(z_0).

Teorema de Casorati-Weierstrass

Se z0z_0 é singularidade essencial de ff, então f(D′(z0,ε))f(D'(z_0,\varepsilon)) é denso em C\mathbb{C} para todo ε>0\varepsilon>0. (Versão mais fraca do Teorema de Picard, mas elementar.)

Prova. Suponha que exista w0w_0 e ε,δ>0\varepsilon, \delta > 0 tais que ∣f(z)−w0∣>ε|f(z)-w_0| > \varepsilon em D′(z0,δ)D'(z_0,\delta). Então g(z)=1/(f(z)−w0)g(z) = 1/(f(z)-w_0) é holomorfa e limitada em D′(z0,δ)D'(z_0,\delta); por Riemann, z0z_0 é removível para gg. Se g(z0)≠0g(z_0)\neq 0, então ff tem singularidade removível; se g(z0)=0g(z_0)=0, polo — contradição com singularidade essencial.

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Atualizado em 2026-05-28 · Autor(es): Clube da Matemática

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