洛朗級數是一種複變函數理論中的數學工具,它可以將一箇複變函數表示爲一箇級數的形式。洛朗級數包括正負次冪的級數,可以表示圓環上的解析函數。它的性質大多都是由冪級數的性質產生的。洛朗級數是冪級數的進一步發展,實際上是由一箇通常(非負次的)冪級數同一個只含負次冪的級數組合而成的。
洛朗級數的核心思想是將函數在一箇環域內展開成主要部分和次要部分的和。主要部分包括負冪次項的和,而次要部分則包括正冪次項的和。具體來說,給定一箇函數f(z)和一箇環域D,洛朗級數展開可以表示爲:在這裏,z_0是環域中心點的位置,a_n是展開係數。展開係數的計算涉及到函數f(z)在環域內的解析性質,特別是f(z)的極點。
洛朗級數是泰勒級數的延拓版,或者更反過來說,泰勒級數是洛朗級數的特殊情況。無論是處理電路中的振盪問題,還是分析量子力學中的態函數,洛朗級數展開都能發揮重要作用。