复分析答案10
泛函分析习题答案第十章习题答案

aij 2
aij 2 x 2 n
n
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n
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aij 2 x 2
i1 jn1
in1 j1
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in1 j1
n
aij 2
n aij 2 x 2
i1 j1
第十章 全连续线性算子
1. 设E1、E2是赋范线性空间,T : E1 E2为有界线性算子,试证:如果 E1、E2中 有 一 个 是 有 限 维 的 ,则T必 是 全 连 续 的.
设E2是有限维的,M为E1中的有界集,因为T有界,所以T(M )是 E2中 的 有 界 集 , 从 而 是 列紧 集 , 所 以T是 全 连 续 的.
因为E是无限维的,故E中单位球B不是列紧集,又I(B) B, 故I不是全连续的.
3.设E为Banach 空间,A : E E为全连续算子,试证: I A把E中有界闭集映成有界闭集.
设M为E中 有 界 闭 集 ,A全 连 续 , 故A(M )为E中 列 紧 集 , 从 而 是E中 有 界 集 ,
所 以An作 为L2 ( , ) L2 ( , )的 线 性 算 子 是 全 连 续 的. 又
A An
|
K ( x,
y)
K n ( x,
y)
|2
1/ 2
0
故A是
全
连
续
的
(xn
(
x
)为I
上
n
的
特
征
函
数
.)
复变函数课后习题答案(全)

习题一谜底之勘阻及广创作2. 求下列复数的实部、虚部、模、幅角主值及共轭复数:(1)132i+ (2)(1)(2)i i i -- (3)131i i i -- (4)8214i i i -+- 解:(1)1323213i z i -==+, 因此:32Re , Im 1313z z ==-, (2)3(1)(2)1310i i i z i i i -+===---, 因此, 31Re , Im 1010z z =-=, (3)133335122i i i z i i i --=-=-+=-, 因此, 35Re , Im 32z z ==-, (4)82141413z i i i i i i =-+-=-+-=-+因此, Re 1, Im 3z z =-=,3. 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)2cos sin 22ii i e πππ=+= (2)1-+23222(cos sin )233i i e πππ=+= (3)(sin cos )r i θθ+()2[cos()sin()]22i r i re πθππθθ-=-+-=(4)(cos sin )r i θθ-[cos()sin()]i r i re θθθ-=-+-=(5)21cos sin 2sin 2sin cos 222i i θθθθθ-+=+ 4. 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(cos5sin5)(cos3sin3)i i ϕϕϕϕ+- (5(6解:(1)5)i -5[2(cos()sin())]66i ππ=-+- (2)100100(1)(1)i i ++-50505051(2)(2)2(2)2i i =+-=-=- (3)(1)(cos sin )(1)(cos sin )i i i θθθθ-+-- (4)23(cos5sin5)(cos3sin3)i i ϕϕϕϕ+- (5=(6= 5.设12 ,z z i ==-试用三角形式暗示12z z 与12z z 解:12cos sin , 2[cos()sin()]4466z i z i ππππ=+=-+-, 所以 12z z 2[cos()sin()]2(cos sin )46461212i i ππππππ=-+-=+,6. 解下列方程:(1)5()1z i += (2)440 (0)z a a +=> 解:(1)z i += 由此25k i z i e i π=-=-, (0,1,2,3,4)k =(2)z ==11[cos (2)sin (2)]44a k i k ππππ=+++, 那时0,1,2,3k =, 对应的4个根分别为:(1), 1), 1), )i i i i +-+--- 7. 证明下列各题:(1)设,z x iy =+则z x y ≤≤+证明:首先,显然有z x y =≤+;其次, 因 222,x y x y +≥ 固此有 2222()(),x y x y +≥+从而z =≥. (2)对任意复数12,,z z 有2221212122Re()z z z z z z +=++证明:验证即可, 首先左端221212()()x x y y =+++,而右端2222112211222Re[()()]x y x y x iy x iy =+++++-2222112212122()x y x y x x y y =+++++221212()()x x y y =+++, 由此, 左端=右端, 即原式成立.(3)若a bi +是实系数代数方程101100n n n a z a z a z a --++++=的一个根, 那么a bi -也是它的一个根.证明:方程两端取共轭, 注意到系数皆为实数, 而且根据复数的乘法运算规则, ()n n z z =, 由此获得:10110()()0n n n a z a z a z a --++++=由此说明:若z 为实系数代数方程的一个根, 则z 也是.结论得证.(4)若1,a =则,b a ∀≠皆有1a b a ab-=- 证明:根据已知条件, 有1aa =, 因此:11()a b a b a b a ab aa ab a a b a---====---, 证毕. (5)若1, 1a b <<, 则有11a b ab -<- 证明:222()()a b a b a b a b ab ab -=--=+--,2221(1)(1)1ab ab ab a b ab ab -=--=+--,因为1, 1a b <<, 所以, 2222221(1)(1)0a b a b a b +--=--< ,因而221a b ab -<-, 即11a b ab-<-, 结论得证. 7.设1,z ≤试写出使n z a +到达最年夜的z 的表达式, 其中n 为正整数, a 为复数.解:首先, 由复数的三角不等式有1n n z a z a a +≤+≤+, 在上面两个不等式都取等号时n z a +到达最年夜, 为此, 需要取n z 与a 同向且1n z =, 即n z 应为a 的单元化向量, 由此, n a z a=, 8.试用123,,z z z 来表述使这三个点共线的条件.解:要使三点共线, 那么用向量暗示时, 21z z -与31z z -应平行, 因而二者应同向或反向, 即幅角应相差0或π的整数倍, 再由复数的除法运算规则知2131z z Argz z --应为0或π的整数倍, 至此获得: 123,,z z z 三个点共线的条件是2131z z z z --为实数. 9.写出过1212, ()z z z z ≠两点的直线的复参数方程.解:过两点的直线的实参数方程为:121121()()x x t x x y y t y y =+-⎧⎨=+-⎩, 因而, 复参数方程为:其中t 为实参数.10.下列参数方程暗示什么曲线?(其中t 为实参数)(1)(1)z i t =+ (2)cos sin z a t ib t =+ (3)i z t t=+ 解:只需化为实参数方程即可.(1),x t y t ==, 因而暗示直线y x =(2)cos ,sin x a t y b t ==, 因而暗示椭圆22221x y a b+= (3)1,x t y t==, 因而暗示双曲线1xy = 11.证明复平面上的圆周方程可暗示为 0zz az az c +++=, 其中a 为复常数, c 为实常数证明:圆周的实方程可暗示为:220x y Ax By c ++++=, 代入, 22z z z z x y i+-==, 并注意到222x y z zz +==, 由此 022z z z z zz A B c i+-+++=, 整理, 得 022A Bi A Bi zz z z c -++++= 记2A Bi a +=, 则2A Bi a -=, 由此获得 0zz az az c +++=, 结论得证.12.证明:幅角主值函数arg z 在原点及负实轴上不连续. 证明:首先, arg z 在原点无界说, 因而不连续.对00x <, 由arg z 的界说不难看出, 当z 由实轴上方趋于0x 时, arg z π→, 而当z 由实轴下方趋于0x 时, arg z π→-, 由此说明0lim arg z x z →不存在, 因而arg z 在0x 点不连续, 即在负实轴上不连续, 结论得证.13.函数1w z=把z 平面上的曲线1x =和224x y +=分别映成w 平面中的什么曲线?解:对1x =, 其方程可暗示为1z yi =+, 代入映射函数中,得211111iy w u iv z iy y-=+===++, 因而映成的像曲线的方程为 221, 11y u v y y-==++, 消去参数y , 得 2221,1u v u y +==+即22211()(),22u v -+=暗示一个圆周. 对224x y +=, 其方程可暗示为2cos 2sin z x iy i θθ=+=+代入映射函数中, 得因而映成的像曲线的方程为 11cos , sin 22u v θθ==-, 消去参数θ, 得2214u v +=, 暗示一半径为12的圆周. 14.指出下列各题中点z 的轨迹或所暗示的点集, 并做图: 解:(1)0 (0)z z r r -=>, 说明动点到0z 的距离为一常数, 因而暗示圆心为0z , 半径为r 的圆周.(2)0,z z r -≥是由到0z 的距离年夜于或即是r 的点构成的集合, 即圆心为0z 半径为r 的圆周及圆周外部的点集.(3)138,z z -+-=说明动点到两个固定点1和3的距离之和为一常数, 因而暗示一个椭圆.代入,z x iy ==化为实方程得(4),z i z i +=-说明动点到i 和i -的距离相等, 因而是i 和i -连线的垂直平分线, 即x 轴.(5)arg()4z i π-=, 幅角为一常数, 因而暗示以i 为极点的与x 轴正向夹角为4π的射线. 15.做出下列不等式所确定的区域的图形, 并指出是有界还是无界, 单连通还是多连通.(1)23z <<, 以原点为心, 内、外圆半径分别为2、3的圆环区域, 有界, 多连通(2)arg (02)z αβαβπ<<<<<, 极点在原点, 两条边的倾角分别为,αβ的角形区域, 无界, 单连通(3)312z z ->-, 显然2z ≠, 而且原不等式等价于32z z ->-, 说明z 到3的距离比到2的距离年夜, 因此原不等式暗示2与3 连线的垂直平分线即x =x =2后的点构成的集合, 是一无界, 多连通区域.(4)221z z --+>,显然该区域的鸿沟为双曲线221z z --+=, 化为实方程为 2244115x y -=, 再注意到z 到2与z 到-2的距离之差年夜于1, 因而不等式暗示的应为上述双曲线左边一支的左侧部份, 是一无界单连通区域.(5)141z z -<+, 代入z x iy =+, 化为实不等式, 得 所以暗示圆心为17(,0)15-半径为815的圆周外部, 是一无界多连通区域.习题二谜底1.指出下列函数的解析区域和奇点, 并求出可导点的导数.(1)5(1)z - (2)32z iz + (3)211z + (4)13z z ++ 解:根据函数的可导性法则(可导函数的和、差、积、商仍为可导函数, 商时分母不为0), 根据和、差、积、商的导数公式及复合函数导数公式, 再注意到区域上可导一定解析, 由此获得:(1)5(1)z -处处解析, 54[(1)]5(1)z z '-=-(2)32z iz +处处解析, 32(2)32z iz z i '+=+(3)211z +的奇点为210z +=, 即z i =±, (4)13z z ++的奇点为3z =-, 2.判别下列函数在何处可导, 何处解析, 并求出可导点的导数.(1)22()f z xy x yi =+ (2)22()f z x y i =+(3)3223()3(3)f z x xy i x y y =-+- (4)1()f z z= 解:根据柯西—黎曼定理:(1)22, u xy v x y ==,四个一阶偏导数皆连续, 因而,u v 处处可微, 再由柯西—黎曼方程, x y y x u v u v ==-解得:0x y ==,因此, 函数在0z =点可导, 0(0)0x x z f u iv ='=+=, 函数处处不解析.(2)22, u x v y ==,四个一阶偏导数皆连续, 因而,u v 处处可微, 再由柯西—黎曼方程, x y y x u v u v ==-解得:x y =,因此, 函数在直线y x =上可导,()2x x y x f x ix u iv x ='+=+=,因可导点集为直线, 构不成区域, 因而函数处处不解析.(3)32233, 3u x xy v x y y =-=-,四个一阶偏导数皆连续, 因而 ,u v 处处可微, 而且 ,u v 处处满足柯西—黎曼方程 , x y y x u v u v ==-因此, 函数处处可导, 处处解析, 且导数为(4)2211()x iy f z x iy x yz +===-+, 2222, x y u v x y x y ==++, 2222222222, ()()x y y x x y u v x y x y --==++, 22222222, ()()y x xy xy u v x y x y --==++, 因函数的界说域为0z ≠, 故此, ,u v 处处不满足柯西—黎曼方程, 因而函数处处不成导, 处处不解析.3.当,,l m n 取何值时3232()()f z my nx y i x lxy =+++在复平面上处处解析?解:3232, u my nx y v x lxy =+=+22222, 2, 3, 3x y y x u nxy v lxy u my nx v x ly ===+=+, 由柯西—黎曼方程得:由(1)得 n l =, 由(2)得3, 3n m l =-=-, 因而, 最终有4.证明:若()f z 解析, 则有 222(())(())()f z f z f z x y∂∂'+=∂∂ 证明:由柯西—黎曼方程知, 左端22=+222222()()x x x x uu vv uu vv uv vu u v +++-=+=+ 2()f z '==右端, 证毕. 5.证明:若()f z u iv =+在区域D 内解析, 且满足下列条件之一, 则()f z 在D 内一定为常数.(1)()f z 在D 内解析 , (2)u 在D 内为常数,(3)()f z 在D 内为常数, (4)2v u = (5)231u v +=证明:关键证明,u v 的一阶偏导数皆为0!(1)()f z u iv =-, 因其解析, 故此由柯西—黎曼方程得 , x y y x u v u v =-= ------------------------(1)而由()f z 的解析性, 又有, x y y x u v u v ==- ------------------------(2)由(1)、(2)知, 0x y x y u u v v ===≡, 因此12, ,u c v c ≡≡即 12()f z c ic ≡+为常数(2)设1u c ≡, 那么由柯西—黎曼方程得 0, 0x y y x v u v u =-≡=≡,说明v 与,x y 无关, 因而 2v c ≡, 从而12()f z c ic ≡+为常数.(3)由已知, 2220()f z u v c =+≡为常数, 等式两端分别对,x y 求偏导数, 得 220220x x y y uu vv uu vv +=+=----------------------------(1)因()f z 解析, 所以又有 , x y y x u v u v ==--------------------------(2)求解方程组(1)、(2), 得 0x y x y u u v v ===≡, 说明,u v 皆与,x y 无关, 因而为常数, 从而()f z 也为常数. (4)同理, 2v u =两端分别对,x y 求偏导数, 得 再联立柯西—黎曼方程, x y y x u v u v ==-, 仍有(5)同前面一样, 231u v +=两端分别对,x y 求偏导数, 得 考虑到柯西—黎曼方程, x y y x u v u v ==-, 仍有0x y x y u u v v ===≡, 证毕.6.计算下列各值(若是对数还需求出主值)(1)2i eπ- (2)()Ln i - (3)(34)Ln i -+(4)sin i (5)(1)i i + (6)2327解:(1)2cos()sin()22i ei i πππ-=-+-=-(2)1()ln arg()2(2)2Ln i i i k i k i ππ-=-+-+=-+,k 为任意整数,主值为:1()2ln i i π-=-(3)(34)ln 34arg(34)2Ln i i i k i π-+=-++-++ 4ln5(arctan 2)3k i ππ=+-+, k 为任意整数主值为:4ln(34)ln5(arctan )3i i π-+=+-(4)..1sin 22i i i i e e e e i i i ----== (5)(2)2(1)44(1)i i k i k iiLn i i eeeππππ++--++===24(cosln sin k ei ππ--=+, k 为任意整数(6)22224427(272)27333333279Ln ln k i ln k i k i e e e e e πππ+====, 当k 分别取0, 1, 2时获得3个值:9, 4399(1)2i e π=-+, 8399(1)2i e π=-+7.求2z e 和2z Arge 解:2222z x y xyie e-+=, 因此根据指数函数的界说, 有2z e22x y e-=, 222z Arge xy k π=+, (k 为任意整数)8.设i zre θ=, 求Re[(1)]Ln z -解:(1)ln 1[arg(1)2]Ln z z i z k i π-=-+-+, 因此9.解下列方程:(1)1ze =+ (2)ln 2z i π=(3)sin cos 0z z += (4)shz i =解:(1)方程两端取对数得:1(1)ln 2(2)3z Ln k i π=+=++(k 为任意整数)(2)根据对数与指数的关系, 应有(3)由三角函数公式(同实三角函数一样), 方程可变形为 因此,4z k ππ+= 即 4z k ππ=-, k 为任意整数(4)由双曲函数的界说得 2z ze e shz i --==, 解得 2()210z z e ie --=, 即z e i =, 所以(2)2z Lni k i ππ==+ , k 为任意整数10.证明罗比塔法则:若()f z 及()g z 在0z 点解析, 且000()()0, ()0f z g z g z '==≠, 则000()()lim()()z z f z f z g z g z →'=', 并由此求极限 00sin 1lim ; lim z z z z e z z→→-证明:由商的极限运算法则及导数界说知000000000000()()()()lim ()lim lim ()()()()()lim z z z z z z z z f z f z f z f z z z z z f z g z g z g z g z g z z z z z →→→→----==----00()()f zg z '=', 由此, 00sin cos lim lim 11z z z zz →→==11.用对数计算公式直接验证:(1)22Lnz Lnz ≠ (2)12Lnz =解:记i z re θ=, 则(1)左端22()2ln (22)i Ln r e r k i θθπ==++,右端2[ln (2)]2ln (24)r m i r m i θπθπ=++=++, 其中的,k m 为任意整数.显然, 左端所包括的元素比右真个要多(如左端在1k =时的值为2ln (22)r i θπ++, 而右端却取不到这一值), 因此两端不相等.(2)左端221]ln (2)22m i Ln rer m k i θπθππ+==+++右端11[ln (2)]ln ()222r n i r n i θθππ=++=++其中,k n 为任意整数, 而 0,1m =不难看出, 对左端任意的k , 右端n 取2k 或21k +时与其对应;反之, 对右端任意的n , 当2n l =为偶数时, 左端可取,0k l m ==于其对应, 而当21n l =+为奇数时, 左端可取2,1k l m ==于其对应.综上所述, 左右两个集合中的元素相互对应, 即二者相等.12.证明sin sin , cos cos z z z z == 证明:首先有(cos sin )(cos sin )z x x x iy z e e y i y e y i y e e -=+=-== , 因此sin 2i z i z e e z i--==, 第一式子证毕.同理可证第二式子也成立.13.证明Im Im sin z z z e ≤≤ (即sin yy z e ≤≤) 证明:首先, sin 222iz izizizy y ye e e e e e z e i ---+-+=≤=≤, 右端不等式获得证明.其次, 由复数的三角不等式又有sin 2222iz izy yy yiz ize e e e e ee e z i--------=≥==,根据高等数学中的单调性方法可以证明0x ≥时2x xe e x --≥, 因此接着上面的证明, 有sin 2y y e ez y --≥≥, 左端不等式获得证明.14.设z R ≤, 证明sin , cos z chR z chR ≤≤证明:由复数的三角不等式, 有sin 2222iz iz y y iz iz y y e e e e e e e ez ch y i ----+-++=≤===,由已知, y z R ≤≤, 再主要到0x ≥时chx 单调增加, 因此有sin z ch y chR ≤≤,同理,cos 2222iz izy yizizy y e e e e e e e ez ch y chR----++++=≤===≤ 证毕.15.已知平面流场的复势()f z 为(1)2()z i + (2)2z (3)211z +试求流动的速度及流线和等势线方程.解:只需注意, 若记()(,)(,)f z x y i x y ϕψ=+, 则 流场的流速为()v f z '=, 流线为1(,)x y c ψ≡, 等势线为2(,)x y c ϕ≡, 因此, 有(1)2222()[(1)](1)2(1)z i x y i x y x y i +=++=-+++ 流速为()2()2()v f z z i z i '==+=-,流线为1(1)x y c +≡, 等势线为 222(1)x y c -+≡ (2)333223()3(3)z x iy x xy x y y i =+=-+- 流速为22()33()v f z z z '===,流线为2313x y y c -≡, 等势线为 3223x xy c -≡(3)22221111()112z x iy x y xyi==+++-++ 流速为222222()(1)(1)z zv f z z z --'===++, 流线为 122222(1)4xyc x y x y ≡-++, 等势线为 222222221(1)4x y c x y x y-+≡-++ 习题三谜底 1.计算积分2()cx y ix dz -+⎰, 其中c 为从原点到1i +的直线段解:积分曲线的方程为, x t y t ==, 即z x iy t ti =+=+, :01t →, 代入原积分表达式中, 得2.计算积分z ce dz ⎰, 其中c 为 (1)从0到1再到1i +的折线 (2)从0到1i +的直线解:(1)从0到1的线段1c 方程为:, :01z x iy x x =+=→,从1到1i +的线段2c 方程为:1, :01z x iy iy y =+=+→, 代入积分表达式中, 得11(sin1cos1)(cos1sin1)11i e ei i i e i e +=-+-+=+-=-;(2)从0到1i +的直线段的方程为z x iy t ti =+=+, :01t →, 代入积分表达式中, 得1100()(1)(cos sin )zt titce dz e t ti dt i e t i t dt +'=+=++⎰⎰⎰,对上述积分应用分步积分法, 得3.积分2()cx iy dz +⎰, 其中c 为(1)沿y x =从0到1i + (2)沿2y x =从0到1i + 解:(1)积分曲线的方程为z x iy t ti =+=+, :01t →, 代入原积分表达式中, 得(2)积分曲线的方程为 2z x iy x x i =+=+, :01t →, 代入积分表达式中, 得4.计算积分cz dz ⎰, 其中c 为(1)从-1到+1的直线段 (2)从-1到+1的圆心在原点的上半圆周解:(1)c 的方程为z x =, 代入, 得(2)c 的方程为cos sin , :0z x iy i θθθπ=+=+→, 代入, 得5.估计积分212c dz z +⎰的模,其中c 为+1到-1的圆心在原点的上半圆周.解:在c 上, z =1, 因而由积分估计式得222111222c c c cdz ds ds ds z z z ≤≤=++-⎰⎰⎰⎰c =的弧长π= 6.用积分估计式证明:若()f z 在整个复平面上有界, 则正整数1n >时其中R c 为圆心在原点半径为R 的正向圆周. 证明:记()f z M ≤, 则由积分估计式得122n n M M R R Rππ-==, 因1n >, 因此上式两端令R →+∞取极限, 由夹比定理, 得()lim 0Rn R c f z dz z →+∞=⎰, 证毕. 7.通过分析被积函数的奇点分布情况说明下列积分为0的原因, 其中积分曲线c 皆为1z =.(1)2(2)c dzz +⎰ (2)224cdzz z ++⎰(3)22cdzz +⎰(4)cos c dzz ⎰ (5)z cze dz ⎰解:各积分的被积函数的奇点为:(1)2z =-, (2)2(1)30z ++=即1z =-±, (3)z = (4), 2z k k ππ=+为任意整数,(5)被积函数处处解析, 无奇点不难看出, 上述奇点的模皆年夜于1, 即皆在积分曲线之外, 从而在积分曲线内被积函数解析, 因此根据柯西基本定理, 以上积分值都为0. 8.计算下列积分:(1)240ize dz π⎰ (2)2sin iizdz ππ-⎰(3)10sin z zdz ⎰解:以上积分皆与路径无关, 因此用求原函数的方法:(1)4220240111()(1)222ii izz e dz ee e i πππ==-=-⎰ (2)21cos2sin 2sin []224iiii i iz z zzdz dz ππππππ----==-⎰⎰(3)111100sin cos cos cos z zdz zd z z z zdz =-=-+⎰⎰⎰9.计算22cdzz a-⎰, 其中c 为不经过a ±的任一简单正向闭曲线.解:被积函数的奇点为a ±, 根据其与c 的位置分四种情况讨论:(1)a ±皆在c 外, 则在c 内被积函数解析, 因而由柯西基本定理(2)a 在c 内, a -在c 外, 则1z a+在c 内解析, 因而由柯西积分公式:22112z a c c dz z a dz i i z a z a a z a ππ=+===-+-⎰⎰ (3)同理, 当a -在c 内, a 在c 外时, (4)a ±皆在c 内此时, 在c 内围绕,a a -分别做两条相互外离的小闭合曲线12,c c , 则由复合闭路原理得:注:此题若分解221111()2a z a z a z a=--+-, 则更简单! 10. 计算下列各积分解:(1)11()(2)2z dz i z z =-+⎰, 由柯西积分公式 (2)23221izz i e dz z -=+⎰, 在积分曲线内被积函数只有一个奇点i , 故此同上题一样:(3)2232(1)(4)z dzz z =++⎰在积分曲线内被积函数有两个奇点i ±, 围绕,i i -分别做两条相互外离的小闭合曲线12,c c , 则由复合闭路原理得:(4)4221z zdz z -=-⎰, 在积分曲线内被积函数只有一个奇点1,故此 (5)221sin 41z zdz z π=-⎰, 在积分曲线内被积函数有两个奇点1±, 围绕1,1-分别做两条相互外离的小闭合曲线12,c c , 则由复合闭路原理得:(6)22, (1)nnz z dz n z =-⎰为正整数, 由高阶导数公式 11. 计算积分312(1)zc e dz i z z π-⎰, 其中c 为 (1)12z = (2)112z -= (3)2z =解:(1)由柯西积分公式 (2)同理, 由高阶导数公式 (3)由复合闭路原理30(1)z z e z ==-11()2!z z e z =''+12e=-, 其中, 12,c c 为2z =内分别围绕0, 1且相互外离的小闭合曲线.12.积分112z dz z =+⎰的值是什么?并由此证明012cos 054cos d πθθθ+=+⎰解:首先, 由柯西基本定理, 1102z dz z ==+⎰, 因为被积函数的奇点在积分曲线外.其次, 令(cos sin )z r i θθ=+, 代入上述积分中, 得 考察上述积分的被积函数的虚部, 便获得2012cos 054cos d πθθθ+==+⎰, 再由cos θ的周期性, 得 即012cos 054cos d πθθθ+=+⎰, 证毕.13. 设(),()f z g z 都在简单闭曲线c 上及c 内解析, 且在c 上 ()()f z g z =, 证明在c 内也有()()f z g z =. 证明:由柯西积分公式, 对c 内任意点0z ,00001()1()(), ()22c c f z g z f z dz g z dz i z z i z z ππ==--⎰⎰, 由已知, 在积分曲线c 上, ()()f z g z =, 故此有 再由0z 的任意性知, 在c 内恒有()()f z g z =, 证毕. 14. 设()f z 在单连通区域D 内解析, 且()11f z -<, 证明(1)在D 内()0f z ≠;(2)对D 内任一简单闭曲线c , 皆有()0()cf z dz f z '=⎰ 证明:(1)显然, 因为若在某点处()0,f z =则由已知 011-<, 矛盾!(也可直接证明:()1()11f z f z -<-<, 因此1()11f z -<-<, 即0()2f z <<, 说明()0f z ≠)(3)既然()0f z ≠, 再注意到()f z 解析, ()f z '也解析, 因此由函数的解析性法则知()()f z f z '也在区域D 内解析, 这样,根据柯西基本定理, 对D 内任一简单闭曲线c , 皆有()0()cf z dz f z '=⎰, 证毕. 15.求双曲线22y x c -= (0c ≠为常数)的正交(即垂直)曲线族.解:22u y x =-为调和函数, 因此只需求出其共轭调和函数(,)v x y , 则(,)v x y c =即是所要求的曲线族.为此, 由柯西—黎曼方程2x y v u y =-=-, 因此(2)2()v y dx xy g y =-=-+⎰, 再由 2y x v u x ==-知, ()0g y '≡, 即0()g y c =为常数, 因此02v xy c =-+, 从而所求的正交曲线族为xy c ≡(注:实际上, 本题的谜底也可观察出, 因极易想到 222()2f z z y x xyi =-=--解析)16.设sin px v e y =, 求p 的值使得v 为调和函数. 解:由调和函数的界说2sin (sin )0px px xx yy v v p e y e y +=+-=,因此要使v 为某个区域内的调和函数, 即在某区域内上述等式成立, 必需210p -=, 即1p =±.17.已知22255u v x y xy x y +=-+--, 试确定解析函数 解:首先, 等式两端分别对,x y 求偏导数, 得225x x u v x y +=+-----------------------------------(1)225y y u v y x +=-+- -------------------------------(2)再联立上柯西—黎曼方程x y u v =------------------------------------------------------(3)y x u v =-----------------------------------------------------(4)从上述方程组中解出,x y u u , 得这样, 对x u 积分, 得25(),u x x c y =-+再代入y u 中, 得 至此获得:2205,u x x y c =--+由二者之和又可解出 025v xy y c =--, 因此200()5f z u iv z z c c i =+=-+-, 其中0c 为任意实常数. 注:此题还有一种方法:由定理知 由此也可很方便的求出()f z .18.由下列各已知调和函数求解析函数()f z u iv =+ 解:(1)22, ()1u x xy y f i i =+-=-+, 由柯西—黎曼方程,2y x v u x y ==+, 对y 积分, 得212()2v xy y c x =++, 再由x y v u =-得2()2y c x x y '+=-+, 因此201(), ()2c x x c x x c '=-=-+, 所以22011222v xy y x c =+-+,因()1f i =-, 说明0,1x y ==时1v =, 由此求出012c =, 至此获得:2222111()(2)222f z u iv x xy y y x xy i =+=+-+-++,整理后可得:211()(1)22f z i z i =-+(2)22yv x y=+, (2)0f = 此类问题, 除上题采纳的方法外, 也可这样:222222222222()1()()()x y xy z i x y x y z zz -=-==++, 所以 1()f z c z=-+,其中c 为复常数.代入(2)0f =得, 12c =, 故此(3)arctan , (0)yv x x=>同上题一样, ()x x y x f z u iv v iv '=+=+22221x y z i zx y x y zz -=+==++, 因此0()ln f z z c =+,其中的ln z 为对数主值, 0c 为任意实常数. (4)(cos sin )x u e x y y y =-, (0)0f =(sin sin cos )x x y v u e x y y y y =-=++, 对x 积分, 得再由y x v u =得()0c x '=, 所以0()c x c =为常数, 由(0)0f =知, 0x y ==时0v =, 由此确定出00c =, 至此获得:()f z u iv =+=(cos sin )x e x y y y -(sin cos )x ie x y y y ++,整理后可得 ()z f z ze =19.设在1z ≤上()f z 解析, 且()1f z ≤, 证明 (0)1f '≤ 证明:由高阶导数公式及积分估计式, 得1112122z ds πππ=≤==⎰, 证毕. 20.若()f z 在闭圆盘0z z R -≤上解析, 且()f z M ≤, 试证明柯西不等式 ()0!()n n n f z M R≤, 并由此证明刘维尔定理:在整个复平面上有界且处处解析的函数一定为常数. 证明:由高阶导数公式及积分估计式, 得11111!!!!()2222n n n n z z n n M n M n M f z ds ds R R R R R ππππ+++===≤==⎰⎰, 柯西不等式证毕;下证刘维尔定理:因为函数有界, 无妨设()f z M ≤, 那么由柯西不等式, 对任意0z 都有0()Mf z R'≤, 又因()f z 处处解析, 因此R 可任意年夜, 这样, 令R →+∞, 得0()0f z '≤, 从而0()0f z '=, 即 0()0f z '=, 再由0z 的任意性知()0f z '≡, 因而()f z 为常数, 证毕.习题四谜底1. 考察下列数列是否收敛, 如果收敛, 求出其极限.(1)1n n z i n=+解:因为lim n n i →∞不存在, 所以lim n n z →∞不存在, 由定理4.1知, 数列{}nz 不收敛.(2)(1)2n n i z -=+解:1sin )22i i θθ+=+, 其中1arctan 2θ=, 则()sin )cos sin nnn z i n i n θθθθ-⎤=+=-⎥⎣⎦.因为lim 0nn →∞=,cos sin 1n i n θθ-=, 所以()lim cos sin 0nn n i n θθ→∞-=由界说4.1知, 数列{}n z 收敛, 极限为0.(3)21n i n z e nπ-=解:因为21n i eπ-=, 1lim 0n n →∞=, 所以21lim 0n i n enπ-→∞= 由界说4.1知, 数列{}n z 收敛, 极限为0. (4)()n n zz z=解:设(cos sin )z r i θθ=+, 则()cos 2sin 2n n z z n i n zθθ==+, 因为lim cos 2n n θ→∞, lim sin 2n n θ→∞都不存在, 所以lim n n z →∞不存在, 由定理4.1知, 数列{}n z 不收敛.2. 下列级数是否收敛?是否绝对收敛?(1)1!nn i n ∞=∑解:1!!n i n n =, 由正项级数的比值判别法知该级数收敛, 故级数1!nn i n ∞=∑收敛, 且为绝对收敛. (2)2ln nn i n∞=∑解:222cos sin 22ln ln ln n n n n n n i i n n n ππ∞∞∞====+∑∑∑, 因为2cos11112ln ln 2ln 4ln 6ln 8n n n π∞==-+-++∑是交错级数, 根据交错级数的莱布尼兹审敛法知该级数收敛, 同样可知,2sin111121ln ln 3ln 5ln 7ln 9n n n π∞==-+-++∑也收敛, 故级数2ln nn i n∞=∑是收敛的. 又22111,ln ln ln 1n n n i n n n n ∞∞===>-∑∑, 因为211n n ∞=-∑发散, 故级数21ln n n ∞=∑发散, 从而级数2ln nn i n ∞=∑条件收敛.(3)0cos 2n n in∞=∑解:1110000cos 2222n n n nn n n n n n n n in e e e e --∞∞∞∞+++====+==+∑∑∑∑, 因级数102nn n e ∞+=∑发散, 故cos 2nn in∞=∑发散. (4)()35!nn i n ∞=+∑解:()035!!nn n i n n ∞∞==+=∑∑, 由正项正项级数比值判别法知该级数收敛, 故级数()035!nn i n ∞=+∑收敛, 且为绝对收敛.3.试确定下列幂级数的收敛半径.(1)()01n n n i z ∞=+∑解:1lim 1n n n c i c +→∞=+=故此幂级数的收敛半径R =. (2)0!n nn n z n∞=∑解:11(1)!11lim lim lim 1(1)!(1)n n n n n n n n c n n c n n e n++→∞→∞→∞+=⋅==++, 故此幂级数的收敛半径R e =.(3)1in n n e z π∞=∑解:11lim lim 1in n n n innc e c e ππ++→∞→∞==, 故此幂级数的收敛半径1R =.(4)221212n nn n z ∞-=-∑解:令2z Z =, 则22111212122n n n n n n n n z Z ∞∞--==--=∑∑112112lim lim 2122n n n n nnn c n c ++→∞→∞+==-, 故幂级数11212n n n n Z ∞-=-∑的收敛域为2Z <, 即22z <, 从而幂级数221212n n n n z ∞-=-∑的收敛域为z <, 收敛半径为R =.4.设级数0n n α∞=∑收敛, 而0n n α∞=∑发散, 证明0n n n z α∞=∑的收敛半径为1. 证明:在点1z =处,nnnn n z αα∞∞===∑∑, 因为0n n α∞=∑收敛, 所以n nn z α∞=∑收敛, 故由阿贝尔定理知, 1z <时, 0n nn z α∞=∑收敛, 且为绝对收敛, 即0n n n z α∞=∑收敛.1z >时, 0nn n n n z αα∞∞==>∑∑, 因为0n n α∞=∑发散, 根据正项级数的比力准则可知, 0nn n z α∞=∑发散, 从而0n n n z α∞=∑的收敛半径为1, 由定理4.6, 0n n n z α∞=∑的收敛半径也为1.5.如果级数0n n n c z ∞=∑在它的收敛圆的圆周上一点0z 处绝对收敛, 证明它在收敛圆所围的闭区域上绝对收敛. 证明:0z z <时, 由阿贝尔定理, 0n n n c z ∞=∑绝对收敛.0z z =时, 00nnn n n n c z c z ∞∞===∑∑, 由已知条件知, 00n n n c z ∞=∑收敛,即0nn n c z ∞=∑收敛, 亦即0n n n c z ∞=∑绝对收敛.6.将下列函数展开为z 的幂级数, 并指出其收敛区域.(1)221(1)z + 解:由于函数221(1)z +的奇点为z i =±, 因此它在1z <内处处解析, 可以在此圆内展开成z 的幂级数.根据例4.2的结果, 可以获得24211(1),11n n z z z z z=-+-+-+<+.将上式两边逐项求导, 即得所要求的展开式221(1)z +='24122211123(1),112n n z z nz z z z +-⋅-=-+++-+<+()(). (2)1(0,0)()()a b z a z b ≠≠-- 解:①a b =时, 由于函数1(0,0)()()a b z a z b ≠≠--的奇点为z a =, 因此它在z a <内处处解析, 可以在此圆内展开成z 的幂级数.='1(1)nn z z a a a⋅++++=111()n n n z a a a -⋅+++=1211,n n n z z a a a -++++<. ②a b ≠时, 由于函数1(0,0)()()a b z a z b ≠≠--的奇点为12,z a z b ==,因此它在min{,}z a b <内处处解析, 可以在此圆内展开成z 的幂级数.=2121111()nnn n z z z z a b a aa b bb ++-----++++-=22111111111[()()],min{,}nn n z z z a b a b b a b a b a ++-+-++-+<-.(3)2cos z解:由于函数2cos z 在复平面内处处解析, 所以它在整个复平面内可以展开成z 的幂级数.4822cos 1(1),2!4!(2)!nnz z z z z n =-+-+-+<+∞.(4)shz解:由于函数shz 在复平面内处处解析, 所以它在整个复平面内可以展开成z 的幂级数.321321()()()()sin ((1)),3!(21)!3!(21)!n n niz iz z z shz i iz i iz z z n n ++=-=--++-+=++++<+∞++(5)2sin z解:由于函数2sin z 在复平面内处处解析, 所以它在整个复平面内可以展开成z 的幂级数.=221(2)(2)(1),22!2(2)!nn z z z n +++-+<+∞⨯⨯.(6)sin z e z解:由于函数sin z e z 在复平面内处处解析, 所以它在整个复平面内可以展开成z 的幂级数.(1)(1)sin 22iz iz i z i zzze e e e e z e i i-+---=⋅==22221(1)(1)(1)(1)(1(1)1(1))22!!2!!n n n n i z i z i z i z i z i z i n n ++--++++++-------=2122(1)(1)(2)22!!n n n i i i iz z z i n ⋅+--++++=32,3z z z z +++<+∞. 7. 求下列函数展开在指定点0z 处的泰勒展式, 并写出展式成立的区域.(1)0,2(1)(2)zz z z =++解: 21(1)(2)21z z z z z =-++++, 022111(2)222422414nnn z z z z ∞=-==⋅=-+-++∑, 011111(2)212333313nnn z z z z ∞=-==⋅=-+-++∑. 由于函数(1)(2)zz z ++的奇点为121,2z z =-=-, 所以这两个展开式在23z -<内处处成立.所以有:210001(2)1(2)11()(2),23(1)(2)243323n n n n n n nn n n z z z z z z z ∞∞∞+===--=-=---<++∑∑∑.(2)021,1z z = 解:由于2111(1)(1)(1)(1),1111n n z z z z z z ==--+-++--+-<-+ 所以'11211()12(1)(1)(1),11n n z n z z z z --=-=--++--+-<.(3)01,143z i z=+- 解:1111134343(1)33133(1)131(1)13z z i i i z i i z i i===⋅--------------- =100133(1)(1)13(13)(13)n n n n n n n n z i z i i i i ∞∞+==⋅--=-----∑∑.展开式成立的区域:3(1)113z i i--<-, 即13z i --< (4)0tan ,4z z π=解:'2tan sec z z =,''2tan 2sec tan z z z=,'''22tan 2sec (2tan 1)z z z =+, ……,'24tan sec 24z z ππ===, ''244tan 2sec tan 2z z zz zππ====,'''22448tan 2sec (2tan 1)3z z zz z ππ===+=……, 故有因为tan z 的奇点为,2z k k Z ππ=+∈, 所以这个等式在44z ππ-<的范围内处处成立.8. 将下列函数在指定的圆域内展开成洛朗级数.(1)21,12(1)(2)z z z <<+- 解:2221112()(1)(2)5211z z z z z z =--+--++,222222002221212(1)(1)111n nn n n n z z z z z z∞∞+====-=-++∑∑, 故有2121220001112((1)(1))(1)(2)52n nn n n n n n n z z z z z ∞∞∞+++====-+-+-+-∑∑∑(2)21,01,1(1)z z z z z +<<<<+∞- 解:222112(1)(1)z z z z z z +=+--①在01z <<内 ②在1z <<+∞内 (3)1,011,12(1)(2)z z z z <-<<-<+∞--解:①在011z <-<内, ②在12z <-<+∞内20111111111(1)(1)1(1)(2)22122(2)(2)(2)12nnn n n n z z z z z z z z z z ∞∞+===⋅=⋅=-=-----+-----+-∑∑(4)1sin ,011z z<-<+∞- 解:在01z <-<+∞内(5)cos,011zz z <-<+∞- 解:111cos cos(1)cos1cos sin1sin 1111z z z z z =+=----- 在01z <-<+∞内故有9.将221()(1)f z z =+在z i =的去心邻域内展开成洛朗级数.解:因为函数221()(1)f z z =+的奇点为z i =±, 所以它以点z i =为心的去心邻域是圆环域02z i <-<.在02z i <-<内又11001111()()(1)(1)()222(2)(2)12n n n n n n n n z i z i z i z i i i i i i i∞∞++==---=-⋅=--=---++∑∑ 故有222222001111()(1)()(1)()(1)()(2)(2)n n n n n n n n n n f z z i z i z z i i i ∞∞-++==++==⋅--=--+-∑∑ 10.函数()ln f z z =能否在圆环域0(0)z R R <<<<+∞内展开为洛朗级数?为什么?答:不能.函数()ln f z z =的奇点为,0,z z R ≤∈, 所以对,0R R ∀<<+∞, 0z R <<内都有()f z 的奇点, 即()f z 以0z =为环心的处处解析的圆环域不存在, 所以函数()ln f z z =不能在圆环域0(0)z R R <<<<+∞内展开为洛朗级数.习题五谜底1. 求下列各函数的孤立奇点, 说明其类型, 如果是极点, 指出它的级. (1)221(1)z z z -+解:函数的孤立奇点是0,z z i ==±, 因222222221111111(1)(1)()()()()z z z z z z z z z i z z i z i z z i ----=⋅=⋅=⋅++-++- 由性质5.2知, 0z =是函数的1级极点, z i =±均是函数的2级极点. (2)3sin zz 解:函数的孤立奇点是z =, 因32133sin 1((1))3!(21)!n nz z z z z z n +=-++-+, 由极点界说知, 0z =是函数的2级极点. (3)ln(1)z z+ 解:函数的孤立奇点是0z =, 因0ln(1)lim1z z z→+=, 由性质5.1知,0z =是函数可去奇点.(4)21(1)z z e -解:函数的孤立奇点是2z k i π=,①0k =, 即0z =时, 因4223(1)2!!n zz z z e z n +-=++++所以0z =是2(1)z z e -的3级零点, 由性质5.5知, 它是21(1)z z e -的3级极点②2z k i π=, 0k ≠时, 令2()(1)z g z z e =-, '2()2(1)z z g z z e z e =-+, 因(2)0g k i π=, '2(2)(2)0g k i k i ππ=≠, 由界说 5.2知,2(0)z k i k π=≠是()g z 的1级零点, 由性质5.5知, 它是21(1)z z e -的1级极点 (5)2(1)(1)zzz e π++ 解:函数的孤立奇点是(21),z k i k Z =+∈,令2()(1)(1)z g z z e π=++,'2()2(1)(1)z z g z z e e z πππ=+++, ''22()2(1)4(1)z z z g z e ze e z πππππ=++++①0z i =±时, 0()0g z =, '0()0g z =, ''0()0g z ≠, 由界说5.2知,0z i =±是()g z 的2级零点, 由性质5.5知, 它是21(1)(1)z z e π++的2级极点, 故0z i =±是2(1)(1)zzz e π++的2级极点.②1(21),1,2,z k i k =+=±时, 1()0g z =, '1()0g z ≠, 由界说5.2知, 1(21),1,2,z k i k =+=±是()g z 的1级零点, 由性质5.5知, 它是21(1)(1)z z e π++的1级极点, 故是2(1)(1)z zz e π++的1级极点.(6)21sin z解:函数的孤立奇点是0z =, 1,2,z z k ==±= 令2()sin g z z =, '2()2cos g z z z =,①0z =时, 因64222()sin (1)3!(21)!n nz z g z z z n +==-++-++, 所以0z =是()g z 的2级零点, 从而它是21sin z 的2级极点.②1,2,z z k ==±=时, ()0g z =, '()0g z ≠, 由界说5.2知,1,2,z z k ==±=是()g z 的1级零点, 由性质5.5知,它是21sin z的1级极点. 2. 指出下列各函数的所有零点, 并说明其级数.(1)sin z z解:函数的零点是,z k k Z π=∈, 记()sin f z z z =,'()sin cos f z z z z =+①0z =时, 因4222sin (1)3!(21)!n nz z z z z n +=-++-++, 故0z =是sin z z的2级零点.②,0z k k π=≠时, ()0z k f z π==, '()0z k f z π=≠, 由界说5.2知,,0z k k π=≠是sin z z 的1级零点. (2)22z z e解:函数的零点是0z =, 因242222(1)2!!n z z z z e z z n =+++++, 所以由性质5.4知, 0z =是22z z e 的2级零点.(3)2sin (1)z z e z -解:函数的零点是00z =, 1z k π=, 22z k i π=, 0k ≠,记2()sin (1)z f z z e z =-, '22()cos (1)sin [2(1)]z z z f z z e z z e z z e =-++-①0z =时, 0z =是sin z 的1级零点, , 1z e -的1级零点, 2z 的2级零点, 所以0z =是2sin (1)z z e z -的4级零点.②1z k π=, 0k ≠时, 1()0f z =, '1()0f z ≠, 由界说 5.2知, 1z k π=, 0k ≠是()f z 的1级零点.③22z k i π=, 0k ≠时, 1()0f z =, '1()0f z ≠, 由界说 5.2知, 22z k i π=, 0k ≠是()f z 的1级零点.3. 0z =是函数2(sin 2)z shz z -+-的几级极点?答:记()sin 2f z z shz z =+-, 则'()cos 2f z z chz =+-, ''()sin f z z shz =-+,'''()cos f z z chz =-+, (4)()sin f z z shz =+, (5)()cos f z z chz =+, 将0z =代入, 得:''''''(4)(0)(0)(0)(0)(0)0f f f f f =====, (5)()0f z ≠, 由界说5.2知, 0z =是函数()sin 2f z z shz z =+-的5级零点, 故是2(sin 2)z shz z -+-的10级极点.4. 证明:如果0z 是()f z 的(1)m m >级零点, 那么0z 是'()f z 的1m -级零点.证明:因为0z 是()f z 的m 级零点, 所以'''10000()()()()0m f z f z f z f z -=====,0()0m f z ≠, 即''''2000()(())(())0m f z f z f z -====, '10(())0m f z -≠, 由界说5.2知, 0z 是'()f z 的1m -级零点.5. 求下列函数在有限孤立奇点处的留数. (1)212z z z+- 解:函数的有限孤立奇点是0,2z z ==, 且0,2z z ==均是其1级。
泛函分析答案泛函分析解答张恭庆

泛函分析答案泛函分析解答张恭庆第五章习题第一部分01-151. M 为线性空间X 的子集,证明span( M )是包含M 的最小线性子空间. [证明] 显然span( M )是X 的线性子空间.设N 是X 的线性子空间,且M ⊆ N . 则由span( M )的定义,可直接验证span( M ) ⊆ N . 所以span( M )是包含M 的最小线性子空间.2. 设B 为线性空间X 的子集,证明conv(B ) = {∑=ni i i x a 1| a i ≥ 0,∑=ni ia1= 1, x i ∈B , n 为自然数}.[证明] 设A = {∑=ni i i x a 1| a i ≥ 0,∑=ni ia1= 1, x i ∈B , n 为自然数}.首先容易看出A 为包含B 的凸集,设F 也是包含B 的凸集,则显然有A ⊆ F ,故A 为包含B 的最小凸集.3. 证明[a , b ]上的多项式全体P [a , b ]是无限维线性空间,而E = {1, t , t 2, ..., t n , ...}是它的一个基底.[证明] 首先可以直接证明P [a , b ]按通常的函数加法和数乘构成线性空间, 而P [a , b ]中的任一个元素皆可由E 中有限个元素的线性组合表示. 设c 0, c 1, c 2, ..., c m 是m + 1个实数,其中c m ≠ 0,m ≥ 1. 若∑=mn n n t c 0= 0,由代数学基本定理知c 0 = c 1 = c 2 = ... = c m = 0,所以E 中任意有限个元素线性无关,故P [a , b ]是无限维线性空间,而E 是它的一个基底。
4. 在2中对任意的x = (x 1, x 2)∈ 2,定义|| x ||1 = | x 1 | + | x 2 |,|| x ||2 = (x 12 +x 22)1/2,|| x ||∞ = max{ | x 1 |, | x 2 | }.证明它们都是2中的范数,并画出各自单位球的图形.[证明] 证明是直接的,只要逐条验证范数定义中的条件即可.单位球图形略.5. 设X 为线性赋范空间,L 为它的线性子空间。
2010年高考生物试题分析附答案详解详析

2010年高考生物试题分析孙绪芬备受瞩目的高考刚刚结束,很多人都感觉轻松了很多,而我作为一名高三的教师,确是一定要研究高考题的。
俗话说的好“知己知彼,百战不殆”,为了让学生们考的好好的,少走弯路,我们一定要为他们指导好方向。
还是先看看今年的高考题吧,今年试题难度适中,考查重点突出,围绕中学生物的主干知识展开,题意明确、立意鲜明、更加体现了对一些基础知识、基本技能的考查,对高中新课程改革和素质教育具有一定促进作用。
试题整体难度较2009年高考难度系数稍有所降低。
总体上看,今年试卷有以下几个特点:1、题型稳定生物试题给人感觉平和,题型基本没变,结构也没变。
其中稳定的考察了主干知识,在试题的编排上除了考察学生基本知识外,还体现对学生综合能力的考察,主要体现在:理解能力、实验与探究能力、获取信息能力、综合应用能力等。
2、难度适中今年的试题给人的感觉都是一些熟面孔,去年的试题中有几个还是比较新颖的,是在新的情境下考察对一些知识点的了解,甚至去年的最后一个关于NA离子浓度的选择题,有种让人感觉超纲的嫌疑,但是今年的题目让人顺理成章的感觉很符合考纲,也算是对素质教育的一个体现吧。
3、紧扣考纲今年考纲改革,对生物的考查侧重于理解能力方面的,而今年的试题也很好的体现了这一点,每个题让人一看感觉好像很简单,但真正选起来还得费一番脑子,只有对这个知识点很熟的人才能说选的稍微轻微轻松点。
我们具体看一下高考题及分析一下:1):下列实例与基因的作用无关的是()A:细胞分裂素延迟细胞衰老B:极端低温导致细胞膜破裂C:过量紫外线辐射导致皮肤癌D:细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞解析:选B。
生物课本中只要与温度有关的,一般都是和蛋白质联系在一块的。
平时见的最多的是温度影响酶的活性,酶大部分是蛋白质,温度不合适会使蛋白质活性变低;还有必修二中的低温诱导多倍体形成,其实原理也是低温使酶(可以看做蛋白质)的活性降低从而抑制了纺锤体的形成,导致细胞不能分裂,从而使染色体加倍形成了多倍体。
张恭庆++泛函分析上册答案

(1)当b–a=1时,根据实分析结论有S= {}.
当b–a<1时,若uL2[a,b],且uS,
我们将u延拓成[a,a+ 1]上的函数v,使得v(x) = 0 (x(b,a+ 1]).
则vL2[a,a+ 1].
同时把S= {e2i n x|n}也看成L2[a,a+ 1]上的函数集.
由K(x,y)在[0, 1][0, 1]上的一致连续性,
> 0,存在> 0,使得(x1,y1), (x2,y2)[0, 1],只要|| (x1,y1)(x2,y2) || <,
就有|K(x1,y1)K(x2,y2) | <m.
故只要|t1t2| <时,y[0, 1],都有|K(t1,y)K(t2,y) | <m.
因此有0 = (f,h) = (g+h,h) = (g,h) + (h,h) = (h,h).
故h几乎处处为0.即f=g是奇函数.所以有EO.
这样就证明了偶函数集E的正交补E是奇函数集O.
1.6.7
证明:首先直接验证,c,S= {e2i n x|n}是L2[c,c+ 1]中的一个正交集.
再将其标准化,得到一个规范正交集S1= {n(x) =dne2i n x|
1.1.5
1.1.6
1.1.7
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.3.3
1.3.4
1.3.5
1.3.7
1.3.8
1.3.9
1.4.1
1.4.5-6
1.4.9
1.4.11
1.4.12
工业分析与检验习题含答案

工业分析与检验习题含答案一、单选题(共47题,每题1分,共47分)1.已知0.1mol/L 一元弱酸HR溶液的pH=5.0,则0.1mol/L NaR溶液的pH 为( )。
A、12B、10C、11D、9正确答案:C2.关于EDTA,下列说法不正确的是( )。
A、EDTA是乙二胺四乙酸的简称B、分析工作中一般用乙二胺四乙酸二钠盐C、EDTA与钙离子以1:2的关系配合D、EDTA与金属离子配合形成螫合物正确答案:C3.在I2 +2Na2S2O3→Na2S4O6+2Nal反应方程式中,I2与Na2S2O3的基本单元的关系为( )。
A、n(I2) =n(Na2S2O3)B、n(I2)=n(1/4Na2S2O3)C、n(1/2I2) =n(Na2S2O3)D、n(I2) =n(1/2Na2S2O3)正确答案:C4.已知25℃,φ Ag+/Ag=0.799V,AgCl的Ksp=1.8×10^-10,当[Cl-]=1.0mol/L时,该电极电位值为( )VA、0.799B、0.2C、0.675D、0.858正确答案:B5.下面说法正确的是( )。
A、用玻璃电极测定溶液的pH时.它会受溶液中氧化剂或还原剂的影响B、在用玻璃电极测定pH>9的溶液时,它对钠离子和其他碱金属离子没有响应C、pH玻璃电极有内参比电极,因此整个玻璃电极的电位应是内参比电极电位和膜电位之和D、以上说法都不正确正确答案:C6.下列试样既能用密度瓶法又能用韦氏天平法测定其密度的是( )。
A、汽油B、丙酮C、甘油D、乙醚正确答案:C7.某酸在18℃时的平衡常数为 1. 84×10-5,在25℃时的平衡常数为1.87×10-5,则说明该酸( )。
A、的电离是一个放热过程B、在18℃时溶解度比25℃时小C、温度低时溶液中的氢离子浓度变大D、温度高时电离度变大正确答案:D8.有效磷提取必须先用水提取水溶性含磷化合物,再用( )提取柠檬酸溶性含磷化合物。
分析化学答案(武汉五版)第10章

第6章吸光光度法思考题1、解释以下名词a.光吸收曲线及标准曲线;b.互补色光及单色光;c.吸光度及透射比。
解:a. (1)光吸收曲线指的是测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度时,以波长为横坐标,吸光度为纵坐标作图得到的一条吸收光谱曲线。
(2)标准曲线指的是在选择的实验条件下分别测量一系列不同含量的标准溶液的吸光度时,以标准溶液中待测组分的含量为横坐标,吸光度为纵坐标作图得到的一条直线。
b.(1)互补色光指的是两种相对应颜色的光,将它们按一定比例混合,可得到白光。
(2)单色光指的是具有同一波长的光。
c.(1)吸光度指的是溶液对光的吸收程度,与溶液浓度、液层厚度及入射光波长等因素有关。
(2)透射比指的是透射光强度与入射光强度的比值。
2、符合朗伯-比尔定律的某一吸光物质溶液,其最大吸收波长和吸光度随吸光物质浓度的增大其变化情况如何?解:最大吸收波长不变,吸光度增大。
3、吸光物质的摩尔吸收系数与以下哪些因素有关?入射光波长,被测物质的浓度,络合物的解离度,掩蔽剂。
解:入射光波长、络合物的解离度和掩蔽剂。
4、试说明吸光光度法中标准曲线不通过原点的原因。
解:可能是由于参比溶液选择不当,吸收池厚度不等,吸收池位置不妥,吸收池透光面不清洁等原因所引起的。
5、在吸光光度法中,影响显色反响的因素有哪些?解:溶液酸度、显色剂的用量、显色反响时间、显色反响温度、溶剂和干扰物质。
6、酸度对显色反响的影响主要表现在哪些方面?解:影响显色剂的平衡浓度和颜色;影响被测金属离子的存在状态;影响络合物的组成。
7、在吸光光度法中,选择入射光波长的原那么是什么?解:吸收最大,干扰最小。
8、分光光度计是由哪些部件组成的?各部件的作用如何?解:主要部件:光源、单色器、比色皿、检测器和显示装置。
光源可以发射连续光谱,是产生入射光的根底;单色器是将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置,提供单色光作为入射光;比色皿是盛放试液的容器;检测器的作用是接受从比色皿发出的透射光并转换成电信号进行测量;显示装置的作用是把放大的信号以吸光度A或透射比T的方式显示或记录下来。
数学中的复分析与调和函数

数学中的复分析与调和函数一、复分析基础1.复数的概念:实数域上的有序数对,记作 a+bi,其中 a 和 b 分别为实部与虚部,i 为虚数单位,满足 i^2 = -1。
2.复数的代数表示法:加法、减法、乘法、除法及其运算规则。
3.复数的三角表示法:欧拉公式,e^(iθ) = cosθ + isinθ,以及复数的幅角与辐角的概念。
4.复数的几何表示法:复平面,也称为阿尔冈图,实轴、虚轴、第四象限等。
5.复数的模与辐角:模长|z| = √(a^2 + b^2),辐角θ = arctan(b/a),其中 a、b 为复数 z 的实部与虚部。
6.复数的乘方与根式:(a+bi)^n = (a^n + n*a(n-1)bi + … + b^n i n)/(1^n),以及复数的 n 次根式。
二、解析函数1.解析函数的概念:在复平面上,满足 Cauchy-Riemann 条件的函数,即∂u/∂x = ∂v/∂y,∂u/∂y = -∂v/∂x,其中 u、v 是复数函数的实部与虚部。
2.解析函数的积分:Cauchy 积分定理,Cauchy 积分公式,及其应用。
3.解析函数的奇偶性:奇函数、偶函数、奇偶函数的定义与性质。
4.解析函数的周期性:周期函数的定义与性质,周期解析函数的例子。
三、调和函数1.调和函数的概念:定义在有界区域 D 上的实值函数,使得Δu = 0,其中Δ 是拉普拉斯算子。
2.调和函数的性质:单调性、有界性、奇偶性等。
3.调和函数的例子:单位球面上的函数,单位圆盘上的函数等。
4.调和函数的积分:调和积分,柯西积分定理与公式。
5.调和函数的应用:物理、工程、几何等领域。
四、复变函数的其他分支1.积分变换:傅里叶变换、拉普拉斯变换等,及其应用。
2.复变函数论的应用:电磁学、流体力学、偏微分方程等。
3.解析函数的其他性质:增长性、奇点分布、留数计算等。
4.拟合与逼近:复变函数在数据拟合、图像处理等领域的应用。
5.复杂系统分析:复变函数在生物、化学、金融等复杂系统分析中的应用。
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(−1) j+1 z j . j n
z The series is readily seen to be convergent on 1+ n < 1, thus uniformly convergent on compact subsets of this region, and in particular on K for n > M . Uniformity of the convergence implies we can exchange the limits in
(−1) z vergent for |w| < 1. This amounts to setting w = ∞ j=1 (2 j+1)! , which we note satisfies |w| < 1 on a neighborhood of 0. Observe that since the lead z-term is z2 it suffices to consider the 3rd -order polynomial in w. We have 2 3 sin z sin z 1 sin z 1 sin z log = −1 − −1 + − 1 + [z8 ] z z 2 z 3 z 2 2 1 3 3 1 1 (−1) j z2 j (−1) j z2 j (−1) j z2 j 8 = − + + [z ] (2 j + 1)! 2 (2 j + 1)! 3 (2 j + 1)! j=1 j=1 j=1
Math 5120: Complex analysis. Homework 10 Solutions
4.6.2.2 If M (r) = 0 for some r > 0 then f vanishes on a set containing a limit point, so f ≡ 0 and the result is trivial. Hence there is no loss of generality in assuming M (r) > 0 for r > 0, in which case the statement M (r) ≤ M (r1 )α M (r2 )(1−α) for α =
∞ j=0
(−1) j z2 j+1 = (2 j + 1)!
∞ j=0
(−1) j z2 j =1+ (2 j + 1)!
∞ (−1) k=1 k
k +1
∞ j=1
(−1) j z2 j . (2 j + 1)!
j 2j
Next we may compose with the series
wk for log(1 + w), which is con-
log r2 − log r1 log M (r) ≤ log r2 log M (r1 ) − log r1 log M (r2 ) + log M (r2 ) − log M (r1 ) log r or log M (r1 ) − log M (r2 ) log r + log r2 − log r1 log M (r) ≤ log r2 log M (r1 ) − log r1 log M (r2 ) and it is this that we will prove. It is suggested in the book that we apply the maximum principle (for harmonic functions) to a linear combination of log |z| + log | f (z)|. Of course we cannot do this directly if f has zeros, because log | f (z)| is not harmonic in any neighborhood of a zero of f (in fact it is subharmonic, and there is still a maximum principle for subharmonic functions, but we have not proved that). We will therefore need to do something about points where f is zero, but let us begin by assuming that no such points exist. If f is analytic on the annulus 0 < r1 < |z| < r2 then A log |z| + B log | f (z)| is harmonic there, and the maximum principle for harmonic functions implies that the maximum occurs on the boundary. We obtain (1) A log r+ B log M (r) = max A log |z|+ B log | f (z)| ≤ max{A log r1 + B log M (r1 ), A log r2 + B log M (r2 )}
log(r2 /r) log(r2 /r1 )
is equivalent to log r − log r1 log r2 − log r log M (r1 )+ log M (r2 ) log r2 − log r1 log r2 − log r1
log M (r) ≤ α log M (r1 )+(1−α) log M (r2 ) = which is the same as
z z z 1 z z 1 z2 + − − − + + − + [z8 ] 3! 5! 7! 2 3! 5! 3 3! 1 1 1 1 1 1 = − z2 + − z4 + − + − z6 + [z8 ] 3! 5! 2(3!)2 7! (3!)(5!) 3(3!)3 z3 (3 − 5)z4 (−9 + 63 − 70)z6 + + [z8 ] =− + 3 2 3! 23 5 24 34 5 · 7 z3 z4 z6 =− − 2 2 − 4 + [z8 ] 2·3 2 3 5 3 5·7 =−
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5.1.1.1 Let K ⊂ C be compact and M = maxz∈K |z|. Observe that for n > M we have z n < 1 when z ∈ K . The principal branch of the logarithm is well-defined on z is well-defined on K for all n > M {w : |1 + w| < 1}, so we conclude log 1 + n and has Taylor expansion log 1 + z = n
n→∞
lim n log 1 +
z = n
(−1) j+1 z j =z n→∞ j n j−1 j=1
∞
lim
Exponentiating both sides and using continuity of the exponential we get that z z n ez = lim exp n log 1 + = lim 1 + n→∞ n →∞ n n uniformly on K , and since K was arbitrary the convergence is uniform on all compact sets in C. z 5.1.2.3 We wish to develop log sin around 0 up to terms of order z6 . Since sin z has a z sin z simple zero at 0 the function z has a removable singularity at 0 and its extension (which is equal to 1 at 0) is entire. It is helpful to recall the series for sin z and z divide by z to obtain a series convergent uniformly on all compact sets to sin z sin z 1 = z z
|z|=r
Taking A = log M (r1 ) − log M (r2 ) and B = log r2 − log r1 we find that the terms on the right are both equal to log r2 log M (r1 ) − log r1 log M (r2 ). Thus log r2 log M (r1 ) − log r1 log M (r2 ) ≥ log M (r1 ) − log M (r2 ) log r + log r2 − log r1 log M (r) which is what we needed to prove. Now we deal with the points {z j } where f (z) = 0. Such points are can accumulate only at the boundary. Suppose that around each we place a small disc of radius δ j (small enough that it is inside the annulus), and delete these discs from our domain. Then (1) must be modified so that for each j there is a term on the right side corresponding to the maximum of A log |z| + B log | f (z)| on the new boundary circle |z − z j | = δ j . However B log | f (z)| → −∞ as z → z j , so we may choose δ j so small that this new term is less than the right side of (1), and therefore need not be included. It follows that (1) is still valid when f has zeros, and therefore the result holds for general f . Note that there is a degenerate case we did not consider, namely r1 = 0. In this situation one should interpret the formula for α as corresponding to α = 0, whereupon the result follows directly from the usual maximum principle for the harmonic function | f (z)|.