第二章习题详解
1. 利用导数定义推出: 1)
()1
-=n n nz
z '
(n 为正整数)
解: ()
()()()()z z z z z n n z nz z z z z z z n
n n n n z n n z n
????????-??????++-++=-+=--→→Λ2210
0121lim
lim '
()()1
1210121----→=?????
?++-+=
n n n n z nz z z z n n nz ???Λlim 2) 211z z -=??
?
??'
解: ()()2
0001111
11z z
z z z z z z z z z z z z z z z -=+-=+-=-
+=??? ??→→→?????????lim lim lim '
2. 下列函数何处可导?何处解析? 1)
()iy x z f -=2
解:设()iv u z f +=,则2
x u =,y v -=
x x u 2=??,0=??y u ,0=??x
v
,1-=??y v 都是连续函数。 只有12-=x ,即2
1
-=x 时才满足柯西—黎曼方程。 ()iy x z f -=∴2在直线2
1
-=x 上可导,在复平面内处处不解析。
2)
()3332y i x z f +=
解:设()iv u z f +=,则3
2x u =,3
3y v =
26x x u =??,0=??y u ,0=??x
v ,29y y v =??都是连续函数。 只有2
296y x =,即032=±
y x 时才满足柯西—黎曼方程。
()3332y i x z f +=∴在直线032=±y x 上可导,在复平面内处处不解析。
3)
()y ix xy z f 22+=
解:设()iv u z f +=,则2
xy u =,y x v 2
=
2y x u =??,xy y u 2=??,xy x
v 2=??,2x y v =??都是连续函数。 只有2
2
x y =且xy xy 22-=,即0==y x 时才满足柯西—黎曼方程。
()iy x z f -=∴2在点()00,处可导,在复平面内处处不解析。
4)
()xshy i xchy z f cos sin +=
解:设()iv u z f +=,则xchy u sin =,xshy v cos =
xchy x u cos =??,xshy y u sin =??,xshy x
v
sin -=??,xchy y v cos =??都是连续函数。 完全满足柯西—黎曼方程。
()iy x z f -=∴2在复平面内处处可导,在复平面内处处解析。
3. 指出下列函数()z f 的解析性区域,并求出其导数。 1)
()51-z
解:()()415-=z z f
'
,()z f 在复平面内处处解析。
2) z i z 23
+ 解:()i z z f
232+='
,()z f 在复平面内处处解析。
3)
1
1
2-z 解:()()
2
2
12--
=z
z
z f
'
,1±≠z ,()z f 在复平面内除点1±≠z 外处处解析。
4)
d
cz b
az ++(c ,d 中至少有一个不为0)
解:()()()
2
2d cz bc
ad d cz b az c d cz a z f
+-=++-+=
'
当0≠c ,则当c d z -
≠时,()()
2
d cz bc ad z f +-='
,()z f 在复平面内除点c d z -≠外处处解析。 当0=c 时,则0≠d ,()d
a
z f =
'
,()z f 在复平面内处处解析。 4. 求下列函数的奇点:
1)
()
11
2
++z z z 解:令()
012
=+z z ,解得0=z ,i z ±=。故()()1
1
2
++=
z z z z f 有0、i 、i -三个奇点。 2)
()()
112
2
2++-z z z 解:令()()
0112
2
=++z z ,解得1-=z ,i z ±=。故()()()
112
2
2++-=
z z z z f 有1-、i 、i -三个奇点。 5. 复变函数的可导性与解析性有什么不同?判断函数的解析性有哪些方法?
解:复变函数的可导性是函数在某一点的局部性质,而解析性是函数在一个区域内的整体性质。判断函数的解析性有两种法。一是用定义,利用函数的可导性判断解析性;二是用定理:函数
()()()y x iv y x u z f ,,+=在其定义域D 内解析?()y x u ,和()y x v ,在D 内点iy x z +=可微,并且满
足柯西—黎曼方程。
6. 判断下列命题的真假,若真,请给以证明;若假,请举例说明。
1) 如果()z f 在0z 连续,那末()0z f '
存在;
解:假命题。例如,()yi x z f 2+=在复平面内任意一点0z 都连续,但不满足柯西—黎曼方程,故()
z f '
不存在。 2) 如果()z f
'
存在,那末()z f 在0z 解析;
解:假命题。例如,()y ix xy z f 2
2
+=,()z f 在点00=z 可导,但()yi x z f 2+=在0z 点不解析。 3) 如果0z 是()z f 的奇点,那末()z f 在0z 不可导;
解:假命题。例如,()i y x z f 3
3
+=在复平面内处处不解析,因此处处是奇点,但()z f 在0=±y x 上
的点均可导。
4) 如果0z 是()z f 和()z g 的一个奇点,那末0z 也是()()z g z f +和
()
()
z g z f 的奇点;
解:假命题。例如,()z z f =与()z z g -=在复平面内处处不解析,即复平面内任意一点0z 都是()z f 与
()z g 的奇点。但()()()
0=-+=+z z z g z f 在复平面内处处解析,即()()z g z f +在复平面内没有奇点。
5) 如果()y x u ,和()y x v ,可导(指偏导数存在),那末()iv u z f +=亦可导;
解:假命题。例如,设()yi x z f 2+=,则()x y x u =,,()y z v 2=均可导,但不满足柯西—黎曼方程,因此()z f 不可导。
6) 设()iv u z f +=在区域D 内是解析的。如果u 是实常数,那末()z f 在整个D 内是常数;如果v 是实
常数,那末()z f 在D 内也是常数。 解:真命题。下面证明:
因为()iv u z f +=在区域D 内解析,即满足柯西—黎曼方程:
y v x u ??=??,x v y
u ??-=??
如果u 是实常数,则
0=??=??y
v
x u ,0=??-=??x v y u ,即v 为实常数,故()z f 在D 内为常数。 如果v 是实常数,则
0=??=??y
v
x u ,0=??-=??x v y u ,即u 为实常数,故()z f 在D 内为常数。 7. 如果()iv u z f +=是z 的解析函数,证明:()()()22
2
z f z f y z f x '
=?
??
? ????+??? ????。 证明:()iv u z f +=Θ ()22v u z f +=
∴
()2
222
2221222??? ????+??+=??
???
???????+??+??=??? ????x v v x
u
u
v u v u x v v x u
u z f x ()2222
2221222???
? ????+??+=????
?
???????+??+??=???? ????y v v y u u v u v u y v v y u
u z f y ()iv u z f +=Θ在点z 处解析,y v x u ??=??∴
,x
v
y u ??-=?? ()()2
222
222
2
11???
? ????+??++??? ????+??+=???? ????
+??? ????y v v y u u v u x v v x u u v u z f y z f x
????
??????? ????+??-+??? ????+??+=???????????? ????+??+??? ????+??+=2222222
2
11
x u v x v u x v v x u u v u y v v y u u x v v x u u v u ???????
????
????+??? ??????-??? ????+??? ????+???
??????+??? ????+=2
222222222
221x u v x v x u uv x v u x v v x v x u uv x u u v u 2
222
2222222
2
1??
? ????+??? ????=??????????? ????+??? ????+??? ????+??? ????+=x v x u x u v x v u x v v x u u v u
()x v i x u z f ??+??='Θ ()2
22??
?
????+??? ????=∴x v x u z f ' ?
()()()22
2
z f z f y z f x '
=???
? ????+??? ????
8. 设(
)2
32
3lxy
x i y nx my +++为解析函数,试确定l 、m 、n 的值。
解:设()y nx my y x u 2
3
+=,,()2
3
lxy x y x v +=,,则
nxy x u 2=??,223nx my y u +=??,223ly x x v +=??,lxy y v 2=?? y
v
x u ??=??Θ
lxy nxy 22=∴ ? l n = x
v y u ??-=??Θ
()2
22233ly x nx my +-=+∴ ? ??
?-=-=l
m n 33
3-==∴l n ,1=m ,()2323lxy x i y nx my +++为解析函数
9. 证明柯西—黎曼方程的极坐标形式是:
???=??v r r u 1,?
??=
??v
r r u 1 证明:直角坐标与极坐标的转换公式为??
?==?
?
sin cos r y r x ,于是由复合函数求导得:
??sin cos y u x u r y y u r x x u r u ??+??=????+????=??
()()?θ???cos sin r y u r x u
y y u x x u u ??+-??=
????+????=??
??sin cos y v x v r y y v r x x v r v ??+??=????+????=??
()?????cos sin r y v r x v
y y v x x v v ??+-??=
????+????=?? y v x u ??=??Θ
,x
v
y u ??-=??
????sin cos sin cos x
u y u y v x v r v ??+??-=??+??=??
()???
? ????+??=??+-??=???????cos sin cos sin x u
y u r r y v r x v v ()()?????=
-??+??=??-u r x
u r y
u r
v r sin cos r
u x u y u v r ??=??+??=?????cos sin 1
即:
???=??v r r u 1,?
??=??v
r r u 1
10. 证明:如果函数()iv u z f +=在区域D 内解析,并满足下列条件之一,那末()z f 是常数。 1)
()z f 恒取实值;
证明:()z f 恒取实值,即()0=y x v ,。
()iv u z f +=Θ是解析函数,所以
0=??=??y
v
x u ,0=??-=??x v y u 0=??=???
y
u
x u 即()y x u ,为常数,故()z f 是常数。 2)
()z f 在D 内解析;
证明:因为()iv u z f +=在区域D 内解析,所以
y v x u ??=??,x v y
u ??-=??
又为()iv u z f -=在区域D 内解析,所以
()y v x u ?-?=??,()x
v y u ?-?-=??
0=??=??=??=??∴
y
v
x v y u x u ,故()z f 是常数。 3)
()z f 在D 内是一个常数;
证明:设c v u =+2
2 ? ???
????=??+??=??+??022022y v v y u u x v v x u
u ?
???
????=??+??=??+??0
0y v v y u u x v v x
u
u 0=????????∴y
v y
u x v
x u
同时
y v x u ??=??,x v y u ??-=?? 成立。所以02
2=??
? ????+??? ????x v x u 0=??=??∴
x
v
x u ?
0=??=??=??=??y v x v y u x u 即u ,v 均为常数,故()z f 是常数。 4) ()z f arg 在D 内是一个常数; 证明:设()z f arg =?,则π?π≤≤-。 ○1如果2
π
?±
=,则0=u ,从而
0=??=??y u x u ,又()z f 在D 内解析,0=??=??=??=??y
v
x v y u x u , 所以v 为常数,故()z f 是常数。
○2如果22π?π≤<-,则u v arctg =?,于是有???
????=??+??-=??+??-00y v u y u v x v u x
u
v
0=????????∴y
v y
u x v
x u
同时
y v x u ??=??,x v y u ??-=?? 成立。所以02
2=??
? ????+??? ????x v x u 0=??=??∴
x
v
x u ?
0=??=??=??=??y v x v y u x u 即u ,v 均为常数,故()z f 是常数。 ○3如果
π?π
≤<2
,则u
v
arctg
+=π?; 如果2
π
?π-
≤≤-,则u
v
arctg
+-=π?,与○2的讨论一样,可得到()z f 是常数。 5) c bv au =+,其中a ,b 与c 为不全为零的实常数。
证明:因为c bv au =+,且b a ,与c 为不全为零,所以a 和b 不能同时为零。
假设0≠a ,则有()bv c a u -=
1
,于是x v a b x u ??-=??,y v a b y
u ??-=??
()iv u z f +=在区域D 内解析,
y v x u ??=??,x v y
u
??-=??,0=??=??=??=???
y v x v y u x u , 所以v 为常数,故()z f 是常数。 11. 下列关系是否正确? 1) z
z e e =
解:设iy x z +=,则z iy x iy x iy x iy
x z
e e e e e e e e =====--+
2) z z cos cos = 解:()()
()z e e e e e e z iz iz iz iz iz iz cos cos =+=+=+=
---2
1
2121 3) z z sin sin = 解:()()
()z e e i
e e i e e i z iz iz iz iz iz iz sin sin =--=--=-=
---212121 12. 找出下列方程的全部解:
1) 0=z sin
解:0=z sin Θ,0=-∴-iz
iz
e
e ? 12=iz e ,即πn z =()Λ3210±±±=,,,n
2) 0=z cos
解:0=z cos Θ,0=+∴-iz
iz
e e ? 12-=iz e ,即ππ
n z +=
2
()Λ3210±±±=,,,n
3) 01=+z
e
解:01=+z
e Θ,1-=∴z
e ,即()i n z π12+=()Λ3210±±±=,,,n
4) 0=+z z cos sin 解:0=+z z cos sin Θ,()()02
121=++-∴
--iz iz iz iz e e e e i ? i e iz -=2, 即ππ
n z +=
2
()Λ3210±±±=,,,n
13. 证明:
1) ()212121z z z z z z sin sin cos cos cos -=+,()212121z z z z z z sin cos cos sin sin +=+ 证明:()()()()
22
112211212121212121iz iz iz iz iz iz iz iz e e i
e e i e e e e z z z z ------+++=
-sin sin cos cos ()()()()[]()()()()[
]
212121212121212141
41z z i z z i z z i z z i z z i z z i z z i z z i e e e e e e e e +----++----++--++++= ()()[]
()2121212
1
z z e e z z i z z i +=+=+-+cos ()(
)()()
22
112211212121212121iz iz iz iz iz iz iz iz e e i
e e e e e e i z z z z -----+++-=-sin cos cos sin
()()()()[]()()()()[]
21212121212121214141z z i z z i z z i z z i z z i z z i z z i z z i e e e e i e e e e i +----++----+-+-+--+= ()()[]
()21212121z z e e i
z z i z z i +=-=+-+sin 2) 12
2=+z z cos sin
证明:()()2
2222121??
?
???++??????-=+--iz iz iz iz e e e e i z z cos sin
()()124
1
2412222=++++--
=--z i z i z i z i e e e e 3) z z z cos sin sin 22=
证明:()212121z z z z z z sin cos cos sin sin +=+Θ 令21z z z ==,则z z z cos sin sin 22= 4) z
tg tgz
z tg 2
122-=
证明:()212121z z z z z z sin sin cos cos cos -=+Θ,()212121z z z z z z sin cos cos sin sin +=+ 令21z z z ==,则z z z 2
2
2sin cos cos -=,z z z cos sin sin 22=
z
tg tgz z
z z z z z z z z z z tg 2222212122222-=-=
-==∴cos sin cos sin sin cos cos sin cos sin
5) z z cos sin =??
?
??-2π,()z z cos cos -=+π 证明:[]
z e e e e e e i e e i z iz iz iz i iz i z i z i cos sin =+=?????
?-=????????-=??? ??----??? ??--??? ??-21212122222πππππ ()z z z z cos sin sin cos cos cos -=-=+πππ
6) y sh x z
222
+=cos cos ,y sh x z 222
+=sin sin
证明:()()()()
z i z i iz iz iz iz iz iz e e e e e e e e z z z z z
----++=??????+??????+===4
1
21212
cos cos cos cos cos
令iy x z +=,则iy x z -=
()()
z izi z izi z i iz z i iz z i iz z i iz z i iz z i iz e e e e e e e e e e e e +++=+++=
--------41
41 ()()()24
1
2414122222222-++++=+++=----y y x i x i x i y y x i e e e e e e e e
()()y sh x e e e e y y ix ix 222
22121+=??
?
???++??????+=--cos 同理可证:y sh x z
222
+=sin sin
()()
??
????-??????-===--z i z i iz iz e e i e e i z z z z z 21212sin sin sin sin sin
()()
z i iz z i iz z i iz z i iz z i iz z i iz z i iz z i iz e e e e e e e e e e e e ---+-+----+---=+---
=41
41 ()()()y y x i x i x i y y x i e e e e i e e e e 222222222241
24141----++++-=+---=
()()y sh x e e e e i y y ix ix 222
22121+=??
?
???++??????-=--sin 14. 说明:
1) 当∞→y 时,()iy x +sin 和()iy x +cos 趋于无穷大; 解:()y sh x iy x 22+=
+sin sin Θ,而+∞=∞
→y sh y 2lim ,()+∞=+∴∞
→iy x y sin lim
同理:()+∞=+∴∞
→iy x y cos lim
2) 当t 为复数时,1≤t sin 和1≤t cos 不成立。
解:由于t 为复数,可设()0≠=y iy t ,则112>+=
=y sh iy t cos cos
()+∞→+∞→-=
==-y e e shy iy t y
y 2
sin sin 故当t 为复数时,1≤t sin 和1≤t cos 不成立。 15. 求()i Ln -,()i Ln 43+-和它们的主值。
解:()()()[]??
?
??+-=+-+=-+-=-πππn i n i i i iArg i i Ln 2221arg ln ln Λ,,,210±±=n 主值为()i i 2
π
-
=-ln
()()??
?
?
?+-+=+-++-=+-ππn arctg
i i iArg i i Ln 2345434343ln ln Λ,,,210±±=n 主值为()??
? ??
-+=+-34543arctg i i πln ln 16. 证明对数的下列性质: 1) ()2121Lnz Lnz z z Ln +=
证明:()()()()()21212121212121z iArg z iArg z z z z iArg z z z z iArg z z z z Ln +++=+=+=ln ln ln ln 221121iArgz z iArgz z Lnz Lnz +++=+ln ln 所以:()2121Lnz Lnz z z Ln += 2) 2121
Lnz Lnz z z Ln -=???
?
?? 证明:()()2121212121
21Lnz Lnz z iArg z iArg z z z z iArg z z z z Ln -=-+-=???
? ??+=????
??ln ln ln 所以:212
1
Lnz Lnz z z Ln -=???
?
?? 17. 说明下列等式是否正确: 1) Lnz Lnz 22
= 解:设?i re z =
()()()()π?π???n i r n i r e r Ln re Ln Lnz i i 222222222
2++=++===ln ln Λ,,,210±±=n
(
)()()π?π??
m i r m i r re
Ln Lnz i 42222222++=++==ln ln Λ,,,210±±=m
所以 2Lnz 和Lnz 2的实部相同,但虚部不尽相同,故Lnz Lnz 22
=不正确。 2) Lnz z Ln 2
1
=
解:设?i re z =
??? ??++=??? ??++=???
? ??=π?π??n i r n i r e r Ln z Ln i 2221222ln ln Λ,,,210±±=n
()()??
?
??++=++==π?π??m i r m i r re Ln Lnz i 221221212121ln ln Λ,,,210±±=m 所以 z Ln 和
Lnz 2
1
的实部相同,但虚部不尽相同,故Lnz Lnz 22=不正确。 18. 求2
1πi
e -,4
1π
i e
+,i
3和()i
i +1的值。
解:ie i e e
e e
i
i
-=??? ?
?
-==--222
1
2
1πππ
π
sin cos
()i e i e e
e e
i i +=??? ?
?
+==+1224441
4
1
4
4
14
1ππππ
sin cos
()()()[]333232233
ln sin ln cos ln ln i e e e e e
n i n n i i iLn i
+====+πππ
()()
()()[]221242421ln sin ln cos ln i e
e
e i n n i i iLn i
+===+??
?
??+-?
?
?
??+-+ππππ Λ,,,210±±=n
19. 证明()1
-=a a
az
z '
,其中a 为实数。
证明:如果a 是整数,则()()()
11
-====a a aLnz
aLnz a az z
a
z aLnz e e z
'
'
'
如果a 不是整数,则()()()
11
-====a a z
a z a a az z
a
z z a e e z '
ln '
ln '
ln 20. 证明:
1) 12
2
=-z sh z ch ;
证明:()()()()1241241212122222
222=-+-++=??
?
???--??????+=-----z z z z z z z z e e e e e e e e z sh z ch
2) z ch z ch z sh 22
2
=+;
证明:()()()()241241212122222
22
2
+++-+=??
?
???++??????-=+----z z z z z z z z e e e e e e e e z ch z sh
()()z ch e e e e z z z z 22
1
22412222=+=+=
--
3) ()212121shz chz chz shz z z sh +=+,()212121shz shz chz chz z z ch +=+。 证明:()()()()
22
1122112
12121212121z z z z z z z z e e e e e e e e shz chz chz shz -----+++-=+ ()()
212121212121212141
41z z z z z z z z z z z z z z z z e e e e e e e e e e e e e e e e ----------++-+-= ()()
()2121212121212121214
1
41z z sh e e e e e e e e z z z z z z z z z z z z z z z z +=--++-+-=---+-+---+-+
()()()()
22
1122112
12121212121z z z z z z z z e e e e e e e e shz shz chz chz ------+++=+
()()
212121212121212141
41z z z z z z z z z z z z z z z z e e e e e e e e e e e e e e e e --------+--++++=
()
()
()2121212121212121214
1
41z z ch e e e e e e e e z z z z z z z z z z z z z z z z +=+--++++=---+-+---+-+ 21. 解下列方程:
1) 0=shz ;
解:0=shz Θ 0=-∴-z
z
e e 即02=z e ? πin z = Λ,,,210±±=n
2) 0=chz ;
解:0=chz Θ 0=+∴-z
z
e e 即12-=z e ? π??
?
??
+
=21n i z Λ,,,210±±=n 3) i shz =。
解:i shz =Θ i e
e z
z
2=-∴- 即0122=--z z ie e ? ()
02
=-i
e z
i e z
= ? ??
?
?
?+
=22ππn i z Λ,,,210±±=n 22. 证明()1932..与()2032..
()1932.. y chiy cos =,y i shiy sin =
证明:()()()[]y i y y i y e e chiy iy iy -+-++=+=-sin cos sin cos 2
1
21 []y y i y y i y cos sin cos sin cos =-++=
2
1
()()()[]y i y y i y e e shiy iy
iy ----+=-=-sin cos sin cos 2121
()y i y i y y i y sin sin cos sin cos =+-+=2
1
()2032.. ()()?
??+=++=+y ichx y shx iy x sh y
ishx y chx iy x ch sin cos sin cos
证明:()()()iy x iy x iy x iy x e e e e e e iy x ch ----++=+=
+2
1
21
()()[]()()[]
y e e i y e e y i y e y i y e x x x x x x sin cos sin cos sin cos ----++=-++=
2
1
21 y ishx y chx sin cos +=
()()()iy x iy x iy x iy x e e e e e e iy x sh ----+-=-=
+2
1
21 ()()[]()()[]
y e e i y e e y i y e y i y e x x x x x x sin cos sin cos sin cos ---++-=--+=21
21 y ichx y shx sin cos +=
23. 证明:shz 的反函数(
)
12++=z z Ln Acshz 。
证明:设shw z =,则Arcshz w =。 ()w w
e e shw z -+=
=2
1 ? w w e e z -+=
2 ? 0122=--w w ze e ? 12++=z z e w ? ()12++=z z Ln w 即()
12++=z z Ln Acshz
24. 已知平面流速的复势()z f 为: 1)
()2i z +;
2) 3
z ; 3)
1
1
2
+z ; 求流动的速度以及流线和等势线的方程。
1、复数i 212--的指数形式是 2、函数w = z 1将Z S 上的曲线()1122 =+-y x 变成W S (iv u w +=)上 的曲线是 3.若01=+z e ,则z = 4、()i i +1= 5、积分()?+--+i dz z 22 22= 6、积分 ?==1sin 21z dz z z i π 7、幂级数()∑∞ =+0 1n n n z i 的收敛半径R= 8、0=z 是函数 z e z 1 11--的 奇点 9、=??? ? ??-=1Re 21z e s z z 10、将点∞,i,0分别变成0,i,∞的分式线性变换=w 二、单选题(每小题2分) 1、设α为任意实数,则α1=( ) A 无意义 B 等于1 C 是复数其实部等于1 D 是复数其模等于1 2、下列命题正确的是( ) A i i 2< B 零的辐角是零 C 仅存在一个数z,使得 z z -=1 D iz z i =1 3、下列命题正确的是( ) A 函数()z z f =在z 平面上处处连续 B 如果()a f '存在,那么()z f '在a 解析 C 每一个幂级数在它的收敛圆周上处处收敛 D 如果v 是u 的共轭调和函数,则u 也是v 的共轭调和函数
4、根式31-的值之一是( ) A i 2321- B 2 23i - C 223i +- D i 2321+- 5、下列函数在0=z 的去心邻域内可展成洛朗级数的是( ) A z 1sin 1 B z 1cos C z ctg e 1 D Lnz 6、下列积分之值不等于0的是( ) A ? =-12 3z z dz B ? =-1 2 1z z dz C ?=++1242z z z dz D ?=1 cos z z dz 7、函数()z z f arctan =在0=z 处的泰勒展式为( ) A ()∑∞ =+-02121n n n n z (z <1) B ()∑∞ =+-0 1221n n n n z (z <1) C ()∑∞ =++-012121n n n n z (z <1) D ()∑∞=-0 221n n n n z (z <1) 8、幂级数n n n z 20 1)1(∑∞ =+-在1
第一章 复数与复变函数 一、 选择题 1.当i i z -+= 11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1- 2.设复数z 满足3 )2(π = +z arc ,6 5)2(π = -z arc ,那么=z ( ) (A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2321+- (D )i 2 123+- 3.复数)2 ( tan πθπ θ<<-=i z 的三角表示式是( ) (A ))]2 sin()2 [cos(sec θπ θπθ+++i (B ))]2 3sin()23[cos(sec θπ θπθ+++i (C ))]23sin()23[cos(sec θπθπθ+++-i (D ))]2 sin()2[cos(sec θπ θπθ+++-i 4.若z 为非零复数,则2 2z z -与z z 2的关系是( ) (A )z z z z 222≥- (B )z z z z 22 2=- (C )z z z z 22 2≤- (D )不能比较大小 5.设y x ,为实数,yi x z yi x z +-=++=11,1121且有1221=+z z ,则动点),(y x 的轨迹是( ) (A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 6.一个向量顺时针旋转 3 π ,向右平移3个单位,再向下平移1个单位后对应的复数为 i 31-,则原向量对应的复数是( ) (A )2 (B )i 31+ (C )i -3 (D )i +3
7.使得2 2 z z =成立的复数z 是( ) (A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数 8.设z 为复数,则方程i z z +=+2的解是( ) (A )i +- 43 (B )i +43 (C )i -4 3 (D )i --43 9.满足不等式 2≤+-i z i z 的所有点z 构成的集合是( ) (A )有界区域 (B )无界区域 (C )有界闭区域 (D )无界闭区域 10.方程232= -+i z 所代表的曲线是( ) (A )中心为i 32-,半径为2的圆周 (B )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (C )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (D )中心为i 32-,半径为2的圆周 11.下列方程所表示的曲线中,不是圆周的为( ) (A ) 22 1 =+-z z (B )433=--+z z (C ) )1(11<=--a az a z (D ))0(0>=-+++c c a a z a z a z z 12.设,5,32,1)(21i z i z z z f -=+=-=,则=-)(21z z f ( ) (A )i 44--(B )i 44+(C )i 44-(D )i 44+- 13.0 0) Im()Im(lim 0z z z z x x --→( ) (A )等于i (B )等于i -(C )等于0(D )不存在 14.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是( ) (A )),(y x u 在),(00y x 处连续(B )),(y x v 在),(00y x 处连续 (C )),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续(D )),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续
第一章例题 例1.1试问函数二-把」平面上的下列曲线分别变成 ].;平面上的何种曲线? (1) 以原点为心,2为半径,在第一象项里的圆弧; (2) 倾角 二的直线; (3) 双曲线''■='。 解 设Z = x + =r(cosfi + ι SiIl θ)7 = y + jv = Λ(cos
0 特别,取 - ,则由上面的不等式得 ∣∕(z)∣>l∕(z o )∣-^ = M>0 因此, f ② 在匚邻域 内就恒不为0。 例1.3 设 /⑵ 4C ri ) (3≠o) 试证一 在原点无极限,从而在原点不连续。
证令变点匚—…:弓仁门 1 F ,则 而沿第一象限的平分角线 故「匚在原点无确定的极限,从而在原点不连续。 第二章例题 例2.1 北)= 匚在二平面上处处不可微 证易知该函数在二平面上处处连续。但 Δ/ _ z+?z -z _ ?z ?z ?z ?z 零时,其极限为一1。故匚处处不可微。 证因UaJ )二倆,呛J ) = C I 。故 但 /(?) - /(0) _ λj?j ?z ? + i?y 从而 (沿正实轴。一 H ) 当I: 「时,极限不存在。因 二取实数趋于O 时,起极限为1 ,二取纯虚数而趋于 例2.2 在了 — 1满足定理 2.1的条件,但在_ I.不可微。 M (ΔJ 7O)-?(O,O) = 0 = v∕0,0) (O f O) = Ii(Q i Ly)-Ii(Ofi) Ay
练习题 一、选择、填空题 1、下列正确的是( A ); A 1212()Arg z z Argz Argz =+; B 1212()arg z z argz argz =+; C 1212()ln z z lnz lnz =+; D 10z Ln Ln Lnz Lnz z ==-=. 2、下列说法不正确的是( B ); A 0()w f z z =函数在处连续是0()f z z 在可导的必要非充分条件; B lim 0n n z →∞=是级数1 n n z ∞=∑收敛的充分非必要条件; C 函数()f z 在点0z 处解析是函数()f z 在点0z 处可导的充分非必要条件; D 函数()f z 在区域D 内处处解析是函数()f z 在D 内可导的充要条件. 3、(34)Ln i -+=( 45[(21)arctan ],0,1,2,3ln i k k π++-=±± ), 主值为( 4 5(arctan )3 ln i π+- ). 4、2|2|1 cos z i z dz z -=? =( 0 ). 5、若幂级数0n n n c z ∞=∑ 在1(1)2z = +处收敛,那么该级数在45 z i =处的敛散性为( 绝对收敛 ). 6、 311z -的幂级数展开式为( 30n n z ∞=∑ ),收敛域为( 1z < ); 7、 sin z z -在0z =处是( 3 )阶的零点; 8、函数221 (1)z z e -在0z =处是( 4 )阶的极点; 二、计算下列各值 1.3i e π+; 2.tan()4i π -; 3.(23)Ln i -+; 4 . 5.1i 。 解:(略)见教科书中45页例2.11 - 2.13
第一章 复变函数习题及解答 写出下列复数的实部、虚部;模和辐角以及辐角的主值;并分别写成代数形式,三角形式和指数形式.(其中,,R αθ为实常数) (1)1-; (2) ππ2(cos isin )33-; (3)1cos isin αα-+; (4)1i e +; (5)i sin R e θ ; (6)i + 答案 (1)实部-1;虚部 2;辐角为 4π2π,0,1,2,3k k +=±±L ;主辐角为4π 3; 原题即为代数形式;三角形式为 4π4π2(cos isin )33+;指数形式为4π i 32e . (2)略为 5π i 3 5π5π 2[cos sin ], 233i e + (3)略为 i arctan[tan(/2)][2sin()]2c e αα (4)略为 i ;(cos1isin1)ee e + (5)略为:cos(sin )isin(sin )R R θθ+ (6)该复数取两个值 略为 i i isin ),arctan(1isin ),πarctan(1θθ θθθθθθ+=+=+ 计算下列复数 1)() 10 3 i 1+-;2)()3 1i 1+-; 答案 1)3512i 512+-;2) ()13π/42k π i 6 3 2e 0,1,2k +=; 计算下列复数 (1 (2 答案 (1 (2)(/62/3) i n e ππ+ 已知x
【解】 令 i ,(,)p q p q R =+∈,即,p q 为实数域(Real).平方得到 2 2 12()2i x p q xy +=-+,根据复数相等,所以 即实部为 ,x ± 虚部为 说明 已考虑根式函数是两个值,即为±值. 如果 ||1,z =试证明对于任何复常数,a b 有| |1 az b bz a +=+ 【证明】 因为||1,11/z zz z z =∴=∴=,所以 如果复数b a i +是实系数方程 ()011 10=++++=--n n n n a z a z a z a z P Λ的根,则b a i -一定也是该方程的根. 证 因为0a ,1a ,… ,n a 均为实数,故00a a =,11a a =,… ,n n a a =.且()() k k z z =, 故由共轭复数性质有:()() z P z P =.则由已知()0i ≡+b a P .两端取共轭得 即()0i ≡-b a P .故b a i -也是()0=z P 之根. 注 此题仅通过共轭的运算的简单性质及实数的共轭为其本身即得证.此结论说明实系数多项式的复零点是成对出现的.这一点在代数学中早已被大家认识.特别地,奇次实系数多项式至少有一个实零点. 证明: 2222 121212||||2(||||)z z z z z z ++-=+,并说明其几何意义. 若 (1)(1)n n i i +=-,试求n 的值. 【解】 因为 22 2244444444(1)2(cos sin )2(cos sin ) (1)2(cos sin )2(cos sin )n n n n n n n n n n n n i i i i i i ππππππππ+=+=+-=-=- 所以 44sin sin n n ππ=- 即为4sin 0n π =所以 4 ,4,(0,1,2,)n k n k k ππ===±±L 将下列复数表为sin ,cos θθ的幂的形式 (1) cos5θ; (2)sin5θ 答案 53244235 (1) cos 10cos sin 5cos sin (2) 5cos sin 10cos sin sin θθθθθ θθθθθ-+-+ 证明:如果 w 是1的n 次方根中的一个复数根,但是1≠w 即不是主根,则必有 对于复数 ,k k αβ,证明复数形式的柯西(Cauchy)不等式:
二.判断题(每题3分,共30分) 1.n z z (在0=z解析。【】 f= z )
2.)(z f 在0z 点可微,则)(z f 在0z 解析。【 】 3.z e z f =)(是周期函数。【 】 4. 每一种幂函数在它收敛圆周上处处收敛。【 】 5. 设级数∑∞=0n n c 收敛,而||0∑∞=n n c 发散,则∑∞ =0n n n z c 收敛半径为1。【 】 6. 1tan()z 能在圆环域)0(||0+∞<<< 复变函数与积分变换(A)参照答案与评分原则 (.7.5) 一.填空(各3分) 1.3ln 2i k e +-π; 2. 三级极点 ; 3. 23z ; 4. 0 ; 5. 0 ; 6. e 1 ;7. 322)1(26+-s s ;8. 0; 9. 0 ;10. )]2()2()2(1)2(1[ 21++-+++-ωπδωπδωωj j 。 二.判断1.错;2.错;3.对的; 4. 错 ;5.对的 ;6.错; 7.错 ; 8. 错 ;9. 对的 ;10. 错 。 三(8分) 解:1)在2||1< 复变函数试题与答案 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT- 第一章 复数与复变函数 一、 选择题 1.当i i z -+= 11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1- 2.设复数z 满足3 )2(π = +z arc ,6 5)2(π = -z arc ,那么=z ( ) (A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2 321+- (D )i 2 1 23+- 3.复数)2 (tan πθπθ<<-=i z 的三角表示式是( ) (A ))]2 sin()2 [cos(sec θπ θπθ+++i (B ) )]2 3sin()23[cos( sec θπ θπθ+++i (C ))]23sin()23[cos( sec θπθπθ+++-i (D ))]2 sin()2[cos(sec θπ θπθ+++-i 4.若z 为非零复数,则22z z -与z z 2的关系是( ) (A )z z z z 222≥- (B )z z z z 222=- (C )z z z z 222≤- (D )不能比较大小 5.设y x ,为实数,yi x z yi x z +-=++=11,1121且有1221=+z z ,则动点),(y x 的轨迹是( ) (A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 6.一个向量顺时针旋转 3 π ,向右平移3个单位,再向下平移1个单位后对应的复数为i 31-,则原向量对应的复数是( ) (A )2 (B )i 31+ (C )i -3 (D )i +3 7.使得2 2z z =成立的复数z 是( ) (A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数 8.设z 为复数,则方程i z z +=+2的解是( ) (A )i +- 43 (B )i +43 (C )i -4 3 (D )i -- 4 3 9.满足不等式 2≤+-i z i z 的所有点z 构成的集合是( ) (A )有界区域 (B )无界区域 (C )有界闭区域 (D )无 界闭区域 10.方程232=-+i z 所代表的曲线是( ) 第一章 复 数与复变函数 一、 选择题 1.当i i z -+= 11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )z z z z 222≥- (B )z z z z 222=- (C )z z z z 222≤- (D )不能比较大小 5.设y x ,为实数,yi x z yi x z +-=++=11,1121且有1221=+z z ,则动点),(y x 的轨迹是( ) (A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 6.一个向量顺时针旋转 3 π ,向右平移3个单位,再向下平移1个单位后对应的复数为i 31-,则原向量对应的复数是( ) (A )2 (B )i 31+ (C )i -3 (D )i +3 i (A )中心为i 32-,半径为2的圆周 (B )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (C )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (D )中心为i 32-,半径为2的圆周 11.下列方程所表示的曲线中,不是圆周的为( ) (A ) 22 1 =+-z z (B )433=--+z z (C ) )1(11<=--a az a z (D ))0(0>=-+++c c a a z a z a z z 12.设,5,32,1)(21i z i z z z f -=+=-=,则=-)(21z z f ( ) (A )i 44-- (B )i 44+ (C )i 44- (D )i 44+- 0) Im()Im(z z -) 1 1.设) 2)(3() 3)(2)(1(i i i i i z ++--+= ,则=z 2.设)2)(32(i i z +--=,则=z arg 3.设4 3)arg(,5π = -=i z z ,则=z 习题一答案 1.求下列复数的实部、虚部、模、幅角主值及共轭复数: (1) 1 32i + (2) (1)(2) i i i -- (3)13 1 i i i - - (4)821 4 i i i -+- 解:(1) 132 3213 i z i - == + , 因此: 32 Re, Im 1313 z z ==-, 232 arg arctan, 31313 z z z i ==-=+ (2) 3 (1)(2)1310 i i i z i i i -+ === --- , 因此, 31 Re, Im 1010 z z =-=, 131 arg arctan, 31010 z z z i π ==-=-- (3) 133335 122 i i i z i i i -- =-=-+= - , 因此, 35 Re, Im 32 z z ==-, 535 ,arg arctan, 232 i z z z + ==-= (4)821 41413 z i i i i i i =-+-=-+-=-+ 因此,Re1,Im3 z z =-=, arg arctan3,13 z z z i π ==-=-- 2.将下列复数化为三角表达式和指数表达式: (1)i(2 )1 -+(3)(sin cos) r i θθ + (4)(cos sin) r i θθ -(5)1cos sin (02) i θθθπ -+≤≤解:(1)2 cos sin 22 i i i e π ππ =+= (2 )1-+23 222(cos sin )233 i i e πππ=+= (3)(sin cos )r i θθ+()2 [cos()sin()]22 i r i re π θππ θθ-=-+-= (4)(cos sin )r i θ θ-[cos()sin()]i r i re θθθ-=-+-= (5)2 1cos sin 2sin 2sin cos 222 i i θ θθ θθ-+=+ 2 2sin [cos sin ]2sin 22 22 i i e πθ θπθ πθ θ ---=+= 3. 求下列各式的值: (1 )5)i - (2)100100(1)(1)i i ++- (3 )(1)(cos sin ) (1)(cos sin ) i i i θθθθ-+-- (4) 23(cos5sin 5)(cos3sin 3)i i ????+- (5 (6 解:(1 )5)i -5[2(cos()sin())]66 i ππ =-+- 5 552(cos()sin()))66 i i ππ =-+-=-+ (2)100 100(1) (1)i i ++-50505051(2)(2)2(2)2i i =+-=-=- (3 )(1)(cos sin ) (1)(cos sin )i i i θθθθ-+-- 2[cos()sin()](cos sin ) 33)sin()][cos()sin()]44 i i i i ππ θθππ θθ-+-+= -+--+- )sin()](cos2sin 2)12 12 i i π π θθ=- +- + (2)12 )sin(2)]12 12 i i π θπ π θθ- =- +- = 复变函数卷答案与评分标准 一、填空题: 1.叙述区域内解析函数的四个等价定理。 定理1 函数()(,)(,)f z u x y iv x y =+在区域D 内解析的充要条件: (1)(,)u x y ,(,)v x y 在D 内可微, (2)(,)u x y ,(,)v x y 满足C R -条件。(3分) 定理2 函数()(,)(,)f z u x y iv x y =+在区域D 内解析的充要条件: (1),,,x y x y u u v v 在D 内连续, (2)(,)u x y ,(,)v x y 满足C R -条件。(3分) 定理3 函数()f z 在区域D 内解析的充要条件:()f z 在区域D 内连续,若闭曲线C 及内部包含于D ,则()0C f z dz =? 。 (3分) 定理4 函数()f z 在区域D 内解析的充要条件:()f z 在区域D 内每一点a ,都能展成x a -的幂级数。(3分) 2.叙述刘维尔定理:复平面上的有界整函数必为常数。(3分) 3、方程2z e i =+的解为:11ln 5arctan 222 i k i π++,其中k 为整数。(3分) 4、设()2010sin z f z z +=,则()0Re z s f z ==2010。(3分) 二、验证计算题(共16分)。 1、验证()22,2u x y x y x =-+为复平面上的调和函数,并求一满足条件()12f i i =-+的解析函数()()(),,f z u x y iv x y =+。(8分) 解:(1)22u x x ?=+?,222u x ?=?;2u y y ?=-?,222u y ?=-?。 由于22220u u y x ??+=??,所以(,)u x y 为复平面上的调和函数。(4分) (2)因为()f z 为解析函数,则(),u x y 与(),v x y 满足C.-R.方程,则有 22v u x y x ??==+??,所以(,)2222()v x y x dy xy y C x =+=++? 2,v u y x y ??=-=??又2()v y C x x ?'=+? ,所以 ()0C x '=,即()C x 为常数。 第一章 复变函数习题及解答 1.1 写出下列复数的实部、虚部;模和辐角以及辐角的主值;并分别写成代数形式,三角形式和指数形式.(其中,,R αθ为实常数) (1)1-; (2) ππ2(cos isin )33-; (3)1cos isin αα-+; (4)1i e +; (5)i sin R e θ ; (6)i + 答案 (1)实部-1;虚部 2;辐角为 4π 2π,0,1,2,3k k +=±±;主辐角为4π 3; 原题即为代数形式;三角形式为 4π4π2(cos isin )33+;指数形式为4π i 32e . (2)略为 5π i 3 5π5π 2[cos sin ], 233i e + (3)略为 i arctan[tan(/2)][2sin()]2c e αα (4)略为 i ;(cos1isin1)ee e + (5)略为:cos(sin )isin(sin )R R θθ+ (6)该复数取两个值 略为 i i isin ),arctan(1isin ),πarctan(1θθ θθθθθθ+=+=+ 1.2 计算下列复数 1)() 10 3 i 1+-;2)()3 1i 1+-; 答案 1)3512i 512+-;2) ()13π/42k π i 6 3 2e 0,1,2k +=; 1.3计算下列复数 (1 (2 答案 (1) (2)(/62/3) i n e ππ+ 1.4 已知x 的实部和虚部. 【解】 令 i ,(,)p q p q R =+∈,即,p q 为实数域(Real).平方得到 2 2 12()2i x p q xy +=-+,根据复数相等,所以 22 1,(p q pq p x q x ?-=??=??=±==±+ 即实部为 ,x ± 虚部为 说明 已考虑根式函数是两个值,即为±值. 1.5 如果 ||1,z =试证明对于任何复常数,a b 有| |1 az b bz a +=+ 【证明】 因为||1,11/z zz z z =∴=∴=,所以 1() ()1||||| |||||||1()az b az b az b z az b az b z bz a bz a z z bzz az b az b az +++++=====+++++ 1.6 如果复数b a i +是实系数方程 ()011 10=++++=--n n n n a z a z a z a z P 的根,则b a i -一定也是该方程的根. 证 因为0a ,1a ,… ,n a 均为实数,故00a a =,11a a =,… ,n n a a =.且()() k k z z =, 故由共轭复数性质有:()()z P z P =.则由已知()0i ≡+b a P .两端取共轭得 ()( ) 00i i =≡+=+b a P b a P 即()0i ≡-b a P .故b a i -也是()0=z P 之根. 注 此题仅通过共轭的运算的简单性质及实数的共轭为其本身即得证.此结论说明实系数多项式的复零点是成对出现的.这一点在代数学中早已被大家认识.特别地,奇次实系数多项式至少有一个实零点. 1.7 证明: 2222 121212||||2(||||)z z z z z z ++-=+,并说明其几何意义. 1.8 若 (1)(1)n n i i +=-,试求n 的值. 第一章 复数与复变函数 一、选择题: 1.当i i z -+= 11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1- 2.设复数z 满足3 )2(π = +z arc ,6 5)2(π= -z arc ,那么=z ( ) (A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2 32 1+ - (D )i 2 12 3+ - 3.复数z -3(cos -isin )5 5 π π =的三角表示式为( ) A .44-3(cos isin )5 5 ππ+ B . 443(cos isin )55ππ- C . 443(cos isin )5 5 ππ+ D .44-3(cos isin )5 5 ππ- 4.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是( ) (A )),(y x u 在),(00y x 处连续 (B )),(y x v 在),(00y x 处连续 (C )),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续(D )),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续 二、填空题 1.设) 2)(3()3)(2)(1(i i i i i z ++--+= ,则=z 2.设)2)(32(i i z +--=,则=z arg 3.设4 3)arg(,5π=-=i z z ,则=z 4.方程i z i z +-=-+221所表示的曲线是连续点 和 的线段的垂直平分线. 5.=+++→)21(lim 4 2 1z z i z 三.求方程z 3+8=0的所有复根. 第二章 解析函数 一、选择题: 《复变函数论》试题库 《复变函数》考试试题(一) 一、 判断题(20分): 1.若f(z)在z 0的某个邻域内可导,则函数f(z)在z 0解析. ( ) 2.有界整函数必在整个复平面为常数. ( ) 3.若 } {n z 收敛,则 } {Re n z 与 } {Im n z 都收敛. ( ) 4.若f(z)在区域D 内解析,且 0)('≡z f ,则C z f ≡)((常数). ( ) 5.若函数f(z)在z 0处解析,则它在该点的某个邻域内可以展开为幂级数. ( ) 6.若z 0是)(z f 的m 阶零点,则z 0是1/)(z f 的m 阶极点. ( ) 7.若 ) (lim 0 z f z z →存在且有限,则z 0是函数f(z)的可去奇点. ( ) 8.若函数f(z)在是区域D 内的单叶函数,则)(0)('D z z f ∈?≠. ( ) 9. 若f (z )在区域D 内解析, 则对D 内任一简单闭曲线C 0)(=? C dz z f . ( ) 10.若函数f(z)在区域D 内的某个圆内恒等于常数,则f(z)在区域D 内恒等于常数.( ) 二.填空题(20分) 1、 =-?=-1||0 0)(z z n z z dz __________.(n 为自然数) 2. =+z z 2 2cos sin _________. 3.函数z sin 的周期为___________. 4.设 11 )(2+= z z f ,则)(z f 的孤立奇点有__________. 5.幂级数 n n nz ∞ =∑的收敛半径为__________. 6.若函数f(z)在整个平面上处处解析,则称它是__________. 7.若ξ=∞→n n z lim ,则=+++∞→n z z z n n (i) 21______________. 8.= )0,(Re n z z e s ________,其中n 为自然数. 第一套 第一套 一、选择题(每小题3分,共21分) 1. 若( ),则复函数()(,)(,)f z u x y iv x y =+是区域D 内的连续函数。 A. (,)u x y 、(,)v x y 在区域D 内连续; B. (,)u x y 在区域D 内连续; C. (,)u x y 、(,)v x y 至少有一个在区域D 内连续; D. 以上都不对。 2. 解析函数()f z 的实部为sin x u e y =,根据柯西-黎曼方程求出其虚部为( )。 A.cos x e y C -+; B cos x e y C -+; C sin x e y C -+; D cos x e y C + 3. 2|2|1(2)z dz z -==-?( ) 。 A. i π2; B. 0; C. i π4; D. 以上都不对. 4. 函数()f z 以0z 为中心的洛朗展开系数公式为( )。 A. 1 01 ()2()n n f d c i z ξξ πξ+= -? B. 0()!n n f z c n = C. 2 01()2n k f d c i z ξξπξ= -? D. 210! ()2()n n k n f d c i z ξξ πξ+= -? 5. z=0是函数z z sin 2 的( )。 A.本性奇点 B.极点 C. 连续点 D.可去奇点 6. 将点∞,0,1分别映射成点0,1,∞的分式线性映射是( )。 A.1 z z w -= B. z 1z w -= C. z z 1w -= D. z 11 w -= 7. sin kt =()L ( ),(()Re 0s >)。 A. 22k s k +; B.22k s s +; C. k s -1; D. k s 1 . 二、填空题(每小题3分,共18分) 1. 23 (1)i += [1] ; ---------------------------------------- 装 --------------------------------------订 ------------------------------------- 线 ---------------------------------------------------- 第一章例题 例1.1试问函数把平面上的下列曲线分别变成平面上的何种曲线? (1)以原点为心,2为半径,在第一象项里的圆弧; (2)倾角的直线; (3)双曲线。 解设,则 因此 (1)在平面上对应的图形为:以原点为心,4为半径,在上半平面的半圆周。(2)在平面上对应的图形为:射线。 (3)因,故,在平面上对应的图形为:直线 。 例1.2设在点连续,且,则在点的某以邻域内恒不为0. 证因在点连续,则,只要,就有 特别,取,则由上面的不等式得 因此,在邻域内就恒不为0。 例1.3设 试证在原点无极限,从而在原点不连续。 证令变点,则 从而(沿正实轴) 而沿第一象限的平分角线,时,。 故在原点无确定的极限,从而在原点不连续。 第二章例题 例2.1在平面上处处不可微 证易知该函数在平面上处处连续。但 当时,极限不存在。因取实数趋于0时,起极限为1,取纯虚数而趋于零时,其极限为-1。故处处不可微。 例 2.2函数在满足定理2.1的条件,但在不可微。 证因。故 但 在时无极限,这是因让沿射线随 而趋于零,即知上式趋于一个与有关的值。 例2.3讨论的解析性 解因, 故 要使条件成立,必有,故只在可微,从而,处处不解析。例2.4讨论的可微性和解析性 解因, 故 要使条件成立,必有,故只在直线上可微,从而,处处不解析。 例2.5讨论的可微性和解析性,并求。 解因, 而 在复平面上处处连续且满足条件,从而在平面上处处可微,也处处解析。且 。 例2.6设确定在从原点起沿负实轴割破了的平面上且,试求 之值。 解设,则 由代入得 解得:,从而 。 例2.7设则 且的主值为。 例2.8考查下列二函数有哪些支点 (a) (b) 解(a)作一条内部含0但不含1的简单闭曲线, 当沿正方向绕行一周时,的辐角得到增量,的辐角没有改变, 即 从而 故的终值较初值增加了一个因子,发生了变化,可见0是的支点。同理1 也是其支点。 任何异于0,1的有限点都不可能是支点。因若设是含但不含0,1的简 一、填空题(每小题2分) 1、复数i 212-- 的指数形式是 2、函数w =z 1将Z S 上的曲线()1122=+-y x 变成W S (iv u w +=)上 的曲线是 3.若01=+z e ,则z = 4、()i i +1= 5、积分()?+--+i dz z 2222= 6、积分 ?==1sin 21z dz z z i π 7、幂级数()∑∞ =+0 1n n n z i 的收敛半径R= 8、0=z 是函数 z e z 1 11- -的 奇点 9、=??? ? ??-=1Re 21z e s z z 10、将点∞,i,0分别变成0,i,∞的分式线性变换=w 二、单选题(每小题2分) 1、设α为任意实数,则α1=( ) A 无意义 B 等于1 C 是复数其实部等于1 D 是复数其模等于1 2、下列命题正确的是( ) A i i 2< B 零的辐角是零 C 仅存在一个数z,使得z z -=1 D iz z i =1 3、下列命题正确的是( ) A 函数()z z f =在z 平面上处处连续 B 如果()a f '存在,那么()z f '在a 解析 C 每一个幂级数在它的收敛圆周上处处收敛 D 如果v 是u 的共轭调和函数,则u 也是v 的共轭调和函数 4、根式31-的值之一是( ) A i 232 1- B 2 23i - C 223i +- D i 2 3 21+ - 5、下列函数在0=z 的去心邻域内可展成洛朗级数的是( ) A z 1sin 1 B z 1 cos C z ctg e 1 D Lnz 6、下列积分之值不等于0的是( ) A ? =- 1 2 3 z z dz B ?=- 1 2 1 z z dz C ?=++12 42z z z dz D ?=1 cos z z dz 7、函数()z z f arctan =在0=z 处的泰勒展式为( ) A ()∑∞ =+-0 2121n n n n z (z <1) B () ∑∞ =+-0 1 221n n n n z (z <1) C ()∑∞ =++-0 1 2121n n n n z (z <1) D () ∑∞ =-0 221n n n n z (z <1) 8、幂级数n n n z 20 1)1(∑∞ =+-在1 复变函数与积分变换试题与答案 1.(5)复数z与点(,) x y对应,请依次写出z的代数、几何、三角、指数表达式和z的3次方根。 2.(6)请指出指数函数z e w=、对数函数z w ln =、正切函数=的解析域,并说明它们的解析域是哪类点集。 z w tan 3.(9)讨论函数2 2i =的可导性,并求出函数)(z z f+ ) (y x f在可导点的导数。另外,函数) f在可导点解析吗?是或否请说明 (z 理由。 4.(7)已知解析函数v u z f i )(+=的实部y x y u 233-=,求函数 v u z f i )(+=的表达式,并使0)0(=f 。 5.(6×2)计算积分: (1)?+-C n z z z 1 0) (d , 其中C 为以0z 为圆心,r 为半径的正向圆周, n 为正整数; (2)?=+-3||2d ) 2()1(e z z z z z 。 6.(5×2)分别在圆环 (1)1||0< 7.(12)求下列各函数在其孤立奇点的留数。 (1) 3 sin )(z z z z f -=; (2) z z z f sin 1)(2=; (3) 11 e )(-=z z z f . 8.(7)分式线性函数、指数函数、幂函数的映照特点各是什么。 9.(6分)求将上半平面 0)Im( z 保形映照成单位圆 1|| w 的分式线性函数。 10.(5×2)(1)己知 F )()]([ωF t f =,求函数)52(-t f 的傅里叶变换; (2)求函数) i 5)(i 3(2 )(ωωω++= F 的傅里叶逆变换。 基本要求 1. 正确理解复变函数积分的概念;01()lim ()n k k C k f z dz f z λζ→==?∑? 2. 掌握复变函数积分的一般计算法;()()()(())()C C f z dz u iv dx idy f z t z t dt βα '=++=??? 3. 掌握并能运用柯西—古萨基本定理和牛顿—莱布尼茨公式来计算积分; ()0C f z d z =? ,10 10()()()z z f z dz G z G z =-? 4. 掌握闭路变形定理、复合闭路定理,并能运用其计算积分; 1()()C C f z dz f z dz =?? ,1()()k n C C k f z dz f z dz ==∑?? 5. 掌握并能熟练运用柯西积分公式;00 ()2()C f z dz if z z z π=-? 6. 掌握解析函数的高阶导数公式,理解解析函数的导数仍是解析函数,会用高阶导数公式计算积分。 0102()()()! n C if z f z dz z z n π+=-? 一、填空题 1.2||122z dz z z ==++? ( ) ; 2.22|1|111z z dz z -=+=-? ( ) ; 3.2||1cos ()z z dz z π==-? ( ) ; 4.设()f z 在单连通域D 内解析且不为零,C 为D 内任一条简单闭曲线,则()2()1() C f z f z dz f z '''++=? ( ); 5.解析函数()f z 的导函数仍为( ),且()()n f z =( )。 二、计算下列各题 1.计算积分2(2)C iz dz +?,C 是由(1,0)A 到(0,1)B 的直线段; 111.33 i -+ 2.计算积分22z C e dz z z +? ,:||2C z =; 22(1).i e π--复变函数试题与答案
复变函数测试题及答案
复变函数课后习题答案全
复变函数练习题及答案
第一章复变函数习题及解答
复变函数习题集(1-4)
复变函数题库(包含好多试卷,后面都有答案)
复变函数及积分变换试题及答案
复变函数经典例题
复变函数试题及答案
复变函数与积分变换试题及答案(2)
复变函数积分(练习题)