Cauchy's Integral FormulaPG TRB Mathematics Questions

5 free practice questions on Cauchy's Integral Formula, out of 25 in this topic, for Post Graduate Teacher Recruitment Board (PG TRB) aspirants. Each one shows the correct answer and a full explanation.

Q1Easy

Cauchy's integral formula: if f is analytic on and inside C (simple closed curve counterclockwise) and z₀ is inside C, then:

Cauchy இன் ஒருங்கிணைந்த சூத்திரம்: f ஆனது C இல் மற்றும் உள்ளே பகுப்பாய்வாக இருந்தால் (எளிய மூடிய வளைவு எதிரெதிர் திசையில்) மற்றும் z₀ C க்குள் இருந்தால், பின்:

  1. a∮_C f(z)/(z−z₀)dz = f'(z₀)∮_C f(z) /(z−z₀)dz = f'(z₀)
  2. b∮_C f(z)dz = f(z₀)∮_C f(z) dz = f(z₀)
  3. c∮_C f(z)/(z−z₀)dz = 2πi·f(z₀)∮_C f(z) /(z−z₀)dz = 2πi· f(z₀)✓ Correct
  4. d∮_C f(z₀)/(z−z₀)dz = 0∮_C f(z₀) /(z−z₀)dz = 0

Explanation

Cauchy integral formula: f(z₀) = (1/2πi)∮_C f(z)/(z−z₀)dz. This remarkable formula expresses f at an interior point entirely in terms of boundary values. Key consequences: infinite differentiability, Taylor series expansion, all analytic properties.

Cauchy ஒருங்கிணைந்த சூத்திரம்: f(z₀) = (1/2πi)∮_C f(z) /(z−z₀)dz. இந்த குறிப்பிடத்தக்க சூத்திரம் எல்லை மதிப்புகளின் அடிப்படையில் ஒரு உட்புற புள்ளியில் f ஐ வெளிப்படுத்துகிறது. முக்கிய விளைவுகள்: எல்லையற்ற வேறுபாடு, டெய்லர் தொடர் விரிவாக்கம், அனைத்து பகுப்பாய்வு பண்புகள்.

Q2Easy

∮_{|z|=2} (z²+1)/(z−1) dz:

  1. a2πi·(1²+1) = 4πi✓ Correct
  2. b0
  3. c2πi·(1+1) = 4πi
  4. d2πi

Explanation

f(z)=z²+1 is analytic. z₀=1 is inside |z|=2. By Cauchy: ∮(z²+1)/(z−1)dz = 2πi·f(1) = 2πi·(1+1) = 4πi.

f(z) =z²+1 என்பது பகுப்பாய்வு ஆகும். z₀=1 உள்ளே உள்ளது |z|=2. Cauchy மூலம்: ∮(z²+1)/(z−1)dz = 2πi· f(1) = 2πi·(1+1) = 4πi.

Q3Easy

Cauchy's formula for the n-th derivative: f^{(n)}(z₀) =

n-வது வழித்தோன்றலுக்கான Cauchy இன் சூத்திரம்: f^{(n)}(z₀) =

  1. an!·f(z₀)n!· f(z₀)
  2. bn·(1/2πi)∮_C f'(z)/(z−z₀)dz
  3. c(1/2πi)∮_C f(z)/(z−z₀)^n dz(1/2πi)∮_C f(z) /(z−z₀)^n dz
  4. d(n!/2πi)∮_C f(z)/(z−z₀)^{n+1}dz(n!/2πi)∮_C f(z) /(z−z₀)^{n+1}dz✓ Correct

Explanation

Cauchy derivative formula: f⁽ⁿ⁾(z₀) = (n!/2πi)∮_C f(z)/(z−z₀)^{n+1} dz. Proof: differentiate the Cauchy formula n times under the integral sign (valid since the integrand is analytic in z₀ away from C).

Cauchy derivative formula: f⁽ⁿ⁾(z₀) = (n!/2πi)∮_C f(z) /(z−z₀)^{n+1} dz. ஆதாரம்: ஒருங்கிணைந்த குறியின் கீழ் Cauchy சூத்திரத்தை n முறை வேறுபடுத்தவும் (ஒருங்கிணைப்பு C இலிருந்து z₀ இல் பகுப்பாய்வு என்பதால் செல்லுபடியாகும்).

Q4Easy

Cauchy's estimate (bound on Taylor coefficients): if |f(z)| ≤ M on |z−z₀| = r, then:

கௌச்சியின் மதிப்பீடு (டெய்லர் குணகங்களின் அடிப்படையில்): என்றால் | f(z) | ≤ M இல் |z−z₀| = r, பின்னர்:

  1. a|f⁽ⁿ⁾(z₀)| ≤ M|f⁽ⁿ⁾(z₀)| ≤ எம்
  2. b|f⁽ⁿ⁾(z₀)| ≥ n!M/rⁿ
  3. c|f⁽ⁿ⁾(z₀)| ≤ n!M/rⁿ✓ Correct
  4. d|f⁽ⁿ⁾(z₀)| = M|f⁽ⁿ⁾(z₀)| = எம்

Explanation

Cauchy estimate: |f⁽ⁿ⁾(z₀)| ≤ n!M/rⁿ (Cauchy inequality). From the derivative formula: |f⁽ⁿ⁾(z₀)| ≤ (n!/2π)·M·2πr/r^{n+1} = n!M/rⁿ.

கௌச்சி மதிப்பீடு: |f⁽ⁿ⁾(z₀)| ≤ n!M/rⁿ (கௌச்சி சமத்துவமின்மை). வழித்தோன்றல் சூத்திரத்திலிருந்து: |f⁽ⁿ⁾(z₀)| ≤ (n!/2π)·M·2πr/ r^{n+1} = n!M/rⁿ.

Q5Easy

The Cauchy integral formula implies that analytic functions have Taylor series (are real analytic). The Taylor series of f at z₀ converges in:

Cauchy ஒருங்கிணைந்த சூத்திரம் பகுப்பாய்வு செயல்பாடுகள் டெய்லர் தொடர் (உண்மையான பகுப்பாய்வு) என்று குறிக்கிறது. z₀ இல் f இன் டெய்லர் தொடர் இதில் ஒன்றிணைகிறது:

  1. aThe largest open disk |z − z₀| < R centered at z₀ contained in DD-ல் அடங்கியுள்ள z₀-ஐ மையமாகக் கொண்ட மிகப்பெரிய திறந்த வட்டு |z − z₀| < R✓ Correct
  2. bAll of ℂ regardless of singularities outside DD-க்கு வெளியே உள்ள ஒருமைப் புள்ளிகளைப் பொருட்படுத்தாமல் முழு ℂ
  3. cThe boundary circle |z − z₀| = R aloneஎல்லை வட்டம் |z − z₀| = R மட்டுமே
  4. dA small punctured neighborhood excluding z₀z₀-ஐத் தவிர்த்து ஒரு சிறிய துளையிடப்பட்ட அண்மை

Explanation

Taylor series of f at z₀ converges in the largest disk not containing any singularity of f. If f is entire (no singularities), the Taylor series converges in all of ℂ (entire function = everywhere-convergent power series).

z₀ இல் உள்ள டெய்லர் தொடர் f இன் எந்த ஒருமையும் இல்லாத மிகப்பெரிய வட்டில் ஒன்றிணைகிறது. f முழுதாக இருந்தால் (ஒருமைப்பாடு இல்லை), டெய்லர் தொடர் அனைத்து ℂ (முழு செயல்பாடு = எல்லா இடங்களிலும்-ஒருங்கிணைந்த ஆற்றல் தொடர்) இல் ஒன்றிணைகிறது.

20 more questions on Cauchy's Integral Formula

Track your mastery, build a daily streak, and compete on the leaderboard across all 1 PG TRB subjects.