произвольным образом деформировать контур не затрагивая особой точки и удерживая оба конца контура на Выясним теперь связь интеграла (148) с функцией причем будем считать, что z находится справа от мнимой оси. Деформируя контур мы можем достигнуть того, чтобы путь интегрирования состоял из следующих трех частей: 1) из отрезка верхнего берега разреза; 2) из окружности с центром и радиусом и 3) из отрезка нижнего берега разреза. На верхнем берегу в подинтегральной функции имеет вещественные значения. При переходе на нижний берег приобретет слагаемое так что на нижнем берегу подинтегральная функция будет
где имеет по-прежнему вещественные значения. Имеем, таким образом,
где — некоторое заданное положительное число. Покажем, что при интеграл по окружности стремится к нулю. Действительно, на этой окружности множитель ограничен по модулю, независимо от а множитель имеет оценку
т. е. будет или величиной бесконечно малой, если или будет стремиться к бесконечности порядка Принимая во внимание, что по предположению и что длина пути интегрирования будет мы непосредственно убеждаемся, что упомянутый интеграл действительно стремится к нулю. Таким образом, формула (149) в пределе дает нам
Рис. 63.
или, принимая во внимание определение
Последнюю формулу можно еще записать в виде
Контур I не проходит через начало координат и поэтому мы можем уже не ограничивать себя рассмотрением лишь тех значений которые лежат справа от мнимой оси. Как и при рассмотрении интеграла (113) из [71], мы можем убедиться, что интеграл (148) представляет целую функцию от z. Формула (150) доказана нами лишь для z, лежащих правее мнимой оси, но в силу принципа аналитического продолжения она будет справедливой на всей плоскости z. Формула (151) дает представление мероморфной функции в виде частного двух целых функций. Знаменатель обращается в нуль при всех целых как положительных, так и отрицательных значениях z. Целые отрицательные z и дают полярность Если z равно целому положительному числу, то подинтегральная функция (147) будет однозначной и регулярной функцией от t на всей плоскости (т. е. будет целой функцией от и по теореме Коши интеграл от нее по замкнутому контуру l будет равен нулю, т. е. при целом положительном z в правой части формулы (151) и числитель и знаменатель обращаются в нуль, и эти значения z не будут полюсами функции
Рис. 64.
Заменим в формуле (150) z на
Введем вместо t новую переменную интегрирования , полагая
где контур, изображенный на рис. 64. Плоскость получается из плоскости t вращением около начала на угол . Разрез по положительной части вещественной оси плоскости t перешел в разрез по отрицательной части вещественной оси плоскости , причем нижний берег нового разреза соответствует верхнему берегу прежнего разреза. На этом нижнем берегу нового разреза мы должны
считать Подставляя выражение (153) в формулу (152) и умножая обе части равенства получим
или
откуда, пользуясь формулой (122), получим выражение в виде контурного интеграла: