Q015-复变函数与积分变换-习题七

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复变函数与积分变换第五版习题解答

复变函数与积分变换第五版习题解答

复变函数与积分变换第五版答案目录练 习 一...............................1 练 习 二...............................3 练 习 三...............................5 练 习 四...............................8 练 习 五..............................13 练 习 六..............................16 练 习 七..............................18 练 习 八..............................21 练 习 九 (24)练 习 一1.求下列各复数的实部、虚部、模与幅角。

(1)i iii 524321----; 解:i i i i 524321---- =i 2582516+ zk k Argz z z z ∈+====π221arctan2558258Im 2516Re(2)3)231(i + 解: 3)231(i +zk k Argz z z z e i i∈+===-=-==+=πππππ210Im 1Re 1][)3sin 3(cos 3332.将下列复数写成三角表示式。

1)i 31-解:i 31-)35sin 35(cos2ππi +=(2)i i +12解:i i+12)4sin 4(cos21ππi i +=+=3.利用复数的三角表示计算下列各式。

(1)i i2332++- 解:i i 2332++-2sin2cosππi i +==(2)422i +-解:422i +-41)]43sin 43(cos 22[ππi +=3,2,1,0]1683sin 1683[cos 2]424/3sin ]424/3[cos 28383=+++=+++=k ki k k i k ππππππ4..设321,,z z z 三点适合条件:321z z z ++=0,,1321===z z z 321,,z z z 是内接于单位圆z =1的一个正三角形的项点。

复变函数与积分变换试卷(答案)

复变函数与积分变换试卷(答案)

一、填空题(每题3分,共30分)1. 设i z -=,则=)arg(z 2π-;2.i z -=1的指数式为i e 42π-;3. 设c 为沿原点0=z 到点i z +=1的直线段,则=⎰c zdz i__ ; 4.函数iay x z f +=2)(在复平面内处处解析,那么实常=a ___2__;5. 幂级数∑∞=02n n n z 的收敛半径=R 21;6. 函数)1(1)(z z z f -=在圆环10<<z 内的洛朗展开式为...1132+++++z z z z ; 7. 积分=⎰=dz z z 1||tan __0______;8. i z -=是函数222)1()(+=z z z f 2 级极点; 9、221)(2++=s s s F 的拉普拉斯逆变换是t e e e t t i t i cos 2)1()1(---+-+或 ; 10.单位脉冲函数)3(-t δ的傅氏变换=-⎰+∞∞--dt e t t j ωδ)3(jw e 3-; 二、(本题12分)1、求21的所有值 解:1221Ln e =……………………………………………………………………..2分=)]21(arg 1[ln 2πk i e ++ (2,1,0±±=k )…………………………… .…….2分 =)22sin()22cos(ππk i k + (2,1,0±±=k )……………………2分2、解方程0cos =z 解:02cos =+=-iziz e e z …………………………………………………1分 即0=+-iz iz e e ,即12-=iz e设iy x z +=,则有)1(1122-⨯=-=+-xi y e所以 ππn x e y 22,12+==- (...2,1,0±±=n ) ……………….. 3分 所以有:ππn x y +==2,0 (...2,1,0±±=n ) 即ππn z +=2 (...2,1,0±±=n ) …………………2分三、. 将函数22)(ze zf z-=在圆环10<<z 内展开为洛朗级数。

复变函数与积分变换复习题

复变函数与积分变换复习题

《复变函数与积分变换》复习题一、填空题(每小题3分,共15分)1、写出复数1i +的其他两种表示形式:______________________;______________;2、ln(3)-= __________________;3、221Re [3,]s z z z++∞=___________; 4、映射2w z =,在1z i =+处的旋转角是___________,伸缩率_____________;5、设2()cos f t t t =+,则()f t 的拉氏变换为______________。

二、计算题(每小题6分,共42分)1、解方程 380z +=2、(1Re )C z dz +⎰,其中C 为沿虚轴从i -到i 。

3、()21z zdz z =-⎰4、112cos z z dz z =⎰5、用留数定理计算积分22sin (1)z z dz z z =-⎰,6、()=w F ()()()11i w w πδδ-++的傅氏逆变换式。

7、求幂级数21nn z n ∞=∑的收敛半径,并指出在收敛圆周上的敛散性;三、解答题(每题6分,共24分)1、讨论函数()3223f z x y i =+的连续性、可导性及解析性;2、3cos 1(1)z z z --的奇点?各属何类型?如是极点,指出它的阶数。

3、用围道积分方法计算2cos 45x dx x x +∞-∞-+⎰4、映射z i w z i-=+把虚轴及正实轴分别映射成什么曲线?把区域{(,)|0,0}D x y x y =>>映射成什么区域?四、(11分)已知函数()1(1)f z z z =- (1)在z i =的邻域内能否展成Taylor 级数,若能,求出收敛半径;(2)在011z <-<内展为洛朗级数;(3)1z<<+∞的内展为洛朗级数.五、(8分)利用Laplace变换求解常微分方程24243td y dyy edt dt-+=满足1)0(=y,0)0('=y的特解.一、填空题(每小题3分,共15分)1、3270z +=的根为__________; 2、1i e -+ 的模__________;3、2213Re [2(1),1](1)1s z z z ++-=--__________; 4、3,02i z e θθπ=≤≤,表示何种曲线_________;5、映射21w z =-,在z i =处的旋转角是________,伸缩率_________。

复变函数与积分变换五套试题及答案

复变函数与积分变换五套试题及答案

复变函数与积分变换试题(一)一、填空(3分×10)1.的模 ,幅角 。

)31ln(i --2.-8i 的三个单根分别为: ,,。

3.Ln z 在 的区域内连续。

4.的解极域为:。

z z f =)(5.的导数。

xyi y x z f 2)(22+-==')(z f 6.。

=⎥⎦⎤⎢⎣⎡0,sin Re 3z z s 7.指数函数的映照特点是:。

8.幂函数的映照特点是:。

9.若=F [f (t )],则= F 。

)(ωF )(t f )][(1ω-f 10.若f (t )满足拉氏积分存在条件,则L [f (t )]=。

二、(10分)已知,求函数使函数为解析函222121),(y x y x v +-=),(y x u ),(),()(y x iv y x u z f +=数,且f (0)=0。

三、(10分)应用留数的相关定理计算⎰=--2||6)3)(1(z z z z dz四、计算积分(5分×2)1.⎰=-2||)1(z z z dz2. C :绕点i 一周正向任意简单闭曲线。

⎰-c i z z3)(cos 五、(10分)求函数在以下各圆环内的罗朗展式。

)(1)(i z z z f -=1.1||0<-<i z 2.+∞<-<||1i z 六、证明以下命题:(5分×2)(1)与构成一对傅氏变换对。

)(0t t -δo iwt e -(2))(2ωπδ=⎰∞+∞-ω-dt e t i 七、(10分)应用拉氏变换求方程组满足x (0)=y (0)=z (0)=0的解y (t )。

⎪⎩⎪⎨⎧='+=+'+='++'0401z y z y x z y x 八、(10分)就书中内容,函数在某区域内解析的具体判别方法有哪几种。

复变函数与积分变换试题答案(一)一、1., 2.-i 2i -i22942ln π+ππk arctg 22ln 32+-333.Z 不取原点和负实轴 4. 空集5.2z 6.07.将常形域映为角形域8.角形域映为角形域9.10.⎰∞+∞-ωωπωωd e F i )(21⎰∞+-0)(dte tf st 二、解:∵∴(5分)yu x x v ∂∂-=-=∂∂xuy y v ∂∂==∂∂c xy u +=cxy y x i z f ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=222121)(∵f (0)=0c =0(3分)∴(2分)222222)2(2)(2)(z ixyi y x i y x i xy z f -=+--=--=三、解:原式=(2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2621π01=z 12=z (2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2643π33=z ∞=4z 2312(3,)3)(1(1Re 66⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--分)z z z s =0⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∞--0,1)31)(11(11Re 2,)3)(1(1Re 266z z z z s z z z s 分)(∴原式=(2分) =23126⨯⨯i πi 63π-四、1.解:原式(3分)z 1=0z 2=1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=∑=k k z z z s i ,)1(1Re 221=0(2分)]11[2+-=i π2.解:原式=iz z i=''=s co !22πi z z i =-π=)(cos i i cos π-=1ich π-五、1.解:ni z z f ∑∞⎪⎫⎛--⋅=⋅⋅=⋅=1111111111)(分)(分)(分)((2分)11)(--∞=-=∑n n n i z in nn i z i )(1-=∑∞-=2.解:⎪⎭⎫⎝⎛-+⋅-=-+⋅-=i z i i z i z i i z z f 11)(11)(1)(11)(2分)(分)((1分)(2分)nn i z i i z ∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛---=02)(120)(11+∞=-=∑n n n i z i 20)(--∞=-=∑n n n i z i 六、1.解:∵(3分)∴结论成立0)(0t i e t t ti t i e dt e t t ωωωδ-==--∞+∞-=-⎰(2)解:∵(2分)1)(2210==ωπδπ=ωω-ω-∞+∞-⎰t i t i e dw e ∴与1构成傅氏对)(2w πδ∴(2分))(2ωπδω=-∞+∞-⎰dt e t i 七、解:∵(3分)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=++=++)3(0)(4)()2(0)()()()1(1)()()(s sZ s Y s Z s sY s X S s sZ s Y s sX S (2)-(1):∴(3分)⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅-=s s s Y 111)(2⎪⎭⎫ ⎝⎛++--=--=1111211112s s s s s s ∴cht e e t Y t t -=--=-121211)(八、解:①定义;②C-R 充要条件Th ;③v 为u 的共扼函数10分复变函数与积分变换试题(二)一、填空(3分×10)1.函数f (z )在区域D 内可导是f (z )在D 内解析的()条件。

复变函数与积分变换复习题.

复变函数与积分变换复习题.

第一章 一、选择题1. 一个向量顺时针旋转3π,向右平移3个单位,再向下平移1个单位,对应的复数为1-,则原向量对应的复数是(A ) A. 2B. 1C.i D.i +2. 设z 为复数,则方程2z z i +=+的解是(B ) A. 34i -+ B. 34i + C. 34i - D. 34i -- 3.方程23z i +-= C )A. 中心为23i -的圆周 B. 中心为23i -+,半径为2的圆周 C. 中心为23i -+D. 中心为23i -,半径为2的圆周 4. 15()1, 23, 5f z z z i z i =-=+=-则 12()f z z -=(C ) A. 44i -- B. 44i + C. 44i - D. 44i -+5. 设z C ∈,且1z =,则函数21()z z f z z-+=的最小值是(A )A. -3B. -2C. -1D. 1 二、填空题1.不等式225z z -++<所表示的区域是曲线_________________的内部。

(椭圆2222153()()22x y +=) 2. 复数22(cos5sin 5)(cos3sin 3)θθθθ+-的指数表示式为_______________.(16ieθ)3. 方程2112(1)z ii z--=--所表示曲线的直角坐标方程为__________________.(221x y +=)4. 满足5|2||2|≤-++z z 的点集所形成的平面图形为, 以±2为焦点 ,长半轴为25的椭圆,该图形是否为区域 否 .5.复数()i i z --=1132的模为_________,辐角为____________.(5/12π-)6. 曲线()2z i t =+在映射2w z =下的象曲线为____________.(43v u =)三、对于映射12()w z z=+,求出圆周4z =的像。

(表示平面上的椭圆2222u v +=11715()()22)第二章 一、选择题1.下列函数中,为解析函数的是(C )A. 222x y xyi -- B. 2x xyi + C. 222(1)(2)x y i y x x -+-+ D. 33x iy +2. 若函数2222()2()f z x xy y i y axy x =+-++-在复平面内处处解析,那么实常数a=(C ) A. 0 B. 1 C. 2 D. -23. 函数2()ln()f z z z =在0z =处的导数(A ) A. 0 B. 1 C. -1 D. 不存在 4. 22()f z x iy =+则 (1)f i '+=(A ) A. 2 B. 2i C. 1+I D. 2+2i 5. ii 的主值为(D ) A. 0 B. 1 C. 2e πD. 2eπ-6.设()sin f z z =,则下列命题中,不正确是(C )A. ()f z 在复平面B. ()f z 以为周期C. ()2iz ize ef z --= D. ()f z 是无界7. 设α是复数则(C )A. z α是在复平面上处处解析 B. z α的模为 zαC. z α一般是多值函数 D . z α的幅角为z 的幅角的α倍 二、填空题1.设(0)1, (0)1f f i '==+,0()1lim z f z z→-=______________(1+i)2. 3322()f z x y ix y =++ 则 33 ()22f i '-+=______________(272748i -)3.复数1i 的模为______________(2(0,1)k e k π-=±)4.方程10ze--=的全部解为______________(2(0,1)k i k π=±)5.ii -+1)1(的值为,1,0)],2ln 4sin()2ln 4[cos(224±=-+-+k i e k ππππ;主值为)]2ln 4sin()2ln 4[cos(24-+-πππi e .三、设i y x y x z f 22332)(+-=,问)(z f 在何处可导?何处解析?并在可导处求出导数值.;,0)))0(0,0(0,0(=∂∂+∂∂='xv ixuf)1(1627)4343()43,43()43,43(i xv ixu i f +=∂∂+∂∂=+'四、解方程:sin cos 4z i z i +=一、选择题1. 设C 为从原点沿2y x =至1+i 的弧段,则2()cx iy dz +=⎰()DA.1566i - B. 1566i -+ C. 1566i -- D. 1566i + 2. 设C 为不经过点1与-1的正向简单闭曲线,则(1)(1)c zdz z z -+⎰为()DA.2i π B. 2i π-C. 0D. A,B,C 都有可能二、1..解析函数在圆心处的值等于它在圆周上的________(平均值)2. 积分⎰=1||z zdz z e的值为i π2,⎰==-2||2)2(sin z dz z zπ 0 .3. 设()2sin2f z d zξπξξξ==-⎰,其中2z ≠,则()1f '=_______.(0)三、计算26(1)(2)z R zdz z z =-+⎰,其中0 1 R R >≠,,且2R ≠。

《复变函数》练习题

《复变函数》练习题

复变函数练习题(一)一、 判断题: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 0z 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1、=-⎰=-1||00)(z z nz z dz__________.(n 为自然数) 2.=+z z 22cos 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0n 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 nn ...lim 21______________. 8.=)0,(Re n zz e s ________,其中n 为自然数. 9. z zsin 的孤立奇点为________ .10.若0z 是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z . 三.计算题:1. 设)2)(1(1)(--=z z z f ,求)(z f 在}1||0:{<<=z z D 内的罗朗展式.2. .cos 11||⎰=z dz z3. 设⎰-++=C d zz f λλλλ173)(2,其中}3|:|{==z z C ,试求).1('i f + 4. 求复数11+-=z z w 的实部与虚部. 四. 证明题. 1. 函数)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数.2. 试证: ()f z =在割去线段0Re 1z ≤≤的z 平面内能分出两个单值解析分支, 并求出支割线0Re 1z ≤≤上岸取正值的那支在1z =-的值.复变函数练习题(二)一. 判断题.1. 若函数),(),()(y x iv y x u z f +=在D 内连续,则u (x,y )与v (x,y )都在D 内连续. ( )2. cos z 与sin z 在复平面内有界. ( )3. 若函数f (z )在z 0解析,则f (z )在z 0连续. ( )4. 有界整函数必为常数. ( )5. 如z 0是函数f (z )的本性奇点,则)(lim 0z f z z →一定不存在. ( ) 6. 若函数f (z )在z 0可导,则f (z )在z 0解析. ( )7. 若f (z )在区域D 内解析, 则对D 内任一简单闭曲线C 0)(=⎰Cdz z f . ( ) 8. 若数列}{n z 收敛,则}{Re n z 与}{Im n z 都收敛. ( )9. 若f (z )在区域D 内解析,则|f (z )|也在D 内解析. ( )10. 存在一个在零点解析的函数f (z )使0)11(=+n f 且,...2,1,21)21(==n nn f . ( ) 二. 填空题.1. 设i z -=,则____,arg __,||===z z z2.设C iy x z y x i xy x z f ∈+=∀+-++=),sin(1()2()(222,则=+→)(lim 1z f iz ________. 3. =-⎰=-1||00)(z z n z z dz _________.(n 为自然数)4. 幂级数0n n nz ∞=∑的收敛半径为__________ .5. 若z 0是f (z )的m 阶零点且m >0,则z 0是)('z f 的_____零点.6. 函数e z 的周期为__________.7. 方程083235=++-z z z 在单位圆内的零点个数为________.8. 设211)(z z f +=,则)(z f 的孤立奇点有_________. 9. 函数||)(z z f =的不解析点之集为________. 10. ____)1,1(Res 4=-z z . 三. 计算题. 1. 求函数)2sin(3z 的幂级数展开式.2. 在复平面上取上半虚轴作割线. 试在所得的区域内取定函数z 在正实轴取正实值的一个解析分支,并求它在上半虚轴左沿的点及右沿的点i z =处的值.3. 计算积分:⎰-=ii z z I d ||,积分路径为(1)单位圆(1||=z )的右半圆. 4. 求dz z z ⎰=-22)2(sinzπ.四. 证明题.1. 设函数f (z )在区域D 内解析,试证:f (z )在D 内为常数的充要条件是)(z f 在D 内解析.2. 试用儒歇定理证明代数基本定理.复变函数练习题(三)一. 判断题.1. cos z 与sin z 的周期均为πk2. ( )2. 若f (z )在z 0处满足柯西-黎曼条件, 则f (z )在z 0解析. ( )3. 若函数f (z )在z 0处解析,则f (z )在z 0连续. ( )4. 若数列}{n z 收敛,则}{Re n z 与}{Im n z 都收敛. ( )5. 若函数f (z )是区域D 内解析且在D 内的某个圆内恒为常数,则数f (z )在区域D 内为常数.( )6. 若函数f (z )在z 0解析,则f (z )在z 0的某个邻域内可导. ( )7. 如果函数f (z )在}1|:|{≤=z z D 上解析,且)1|(|1|)(|=≤z z f ,则)1|(|1|)(|≤≤z z f . ( )8. 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. ( )9. 若z 0是)(z f 的m 阶零点, 则z 0是1/)(z f 的m 阶极点. ( )10. 若0z 是)(z f 的可去奇点,则0)),((Res 0=z z f . ( )二. 填空题.1. 设11)(2+=z z f ,则f (z )的定义域为___________. 2. 函数e z 的周期为_________.3. 若n n ni n n z )11(12++-+=,则=∞→n z n lim __________. 4. =+z z 22cos sin ___________. 5. =-⎰=-1||00)(z z n z z dz _________.(n 为自然数) 6. 幂级数∑∞=0n n nx 的收敛半径为__________.7. 设11)(2+=z z f ,则f (z )的孤立奇点有__________. 8. 设1-=z e ,则___=z .9. 若0z 是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z . 10. ____)0,(Res =n zze . 三. 计算题.1. 将函数12()z f z z e =在圆环域0z <<∞内展为Laurent 级数.2. 试求幂级数n n nz n n ∑+∞=!的收敛半径. 3. 算下列积分:⎰-C z z z z e )9(d 22,其中C 是1||=z . 4. 求0282269=--+-z z z z 在|z |<1内根的个数.四. 证明题.1. 函数)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数.2. 设)(z f 是一整函数,并且假定存在着一个正整数n ,以及两个正数R 及M ,使得当R z ≥||时n z M z f |||)(|≤,证明)(z f 是一个至多n 次的多项式或一常数。

《复变函数与积分变换》试卷及答案

《复变函数与积分变换》试卷及答案一、填空题(本题共8小题,每小题2分,满分16分) 二、(1))ln(-1i +的虚部是π43 三、(2)映射zw 1=把z 平面上的曲线122=+y x 映成w 平面上的曲线是 122=+v u 四、(3)设)nxy x (i y x my )z (f 23233++-=解析函数,则常数=m 1 ,=n -3 五、(4)沿x y =计算积分()i dz iy xi 6561102+-=+⎰+六、(5)若)2)((cos )(--=z i z z z f 的Taylor 级数为∑∞=+-01n nn )i z (c ,则该级数的收敛半径为2七、(6)设()z f 在10<<z 内解析,且()10=→z zf lim z ,则 ()[]=0,z f s Re i π2八、(7)设⎩⎨⎧≥<=,t ,,t ,)t (f 01001 ⎩⎨⎧≥<=,0,sin ,0,0)(2t t t t f 则=*)()(21t f t f ⎩⎨⎧<≥-0001t t t cos 九、(8)设t cos e )t (f t=,则)t (f 的Laplace 变换为[]=)t (f 2212+--s s s 二、选择题(本题共5小题,每小题2分,满分10分。

) (1)2z )z (f =在0=z 处(B )(A )解析 (B )可导(C )不可导 (D )既不解析也不可导 (2)下列命题中正确的是( D )(A )设y ,x ,iy x z +=都是实数,则()1≤+iy x sin (B )设)z (g )z z ()z (f m--=0,)z (g 在点0z 解析,m 为自然数,则0z 为()z f 的m 级极点(C )解析函数的实部是虚部的共轭调和函数 (D )幂级数的和函数在收敛圆内解析(3)级数∑∞=-+02))1(1(n n n in(A )(A )条件收敛 (B )绝对收敛 (C )发散 (D )敛散性不定(4)设0=z 是zsin z e z421-的 m 级极点,则=m ( C )(A )5 (B )4 (C )3 (D )2(5)设)()(0t t t f -=δ,则的)t (f 的Fourier 变换[]=)(t f ( D )。

复变函数与积分变换试题解答

复变函数与积分变换试题解答2004.1.4系别___________班级__________学号__________姓名___________一、填空(每题3分,共24分)1.10)3131(i i-+的实部是21-,虚部是23,辐角主值是32π.2.满足5|2||2|≤-++z z 的点集所形成的平面图形为, 以±2为焦点 ,长半轴为25的椭圆,该图形是否为区域 否 .3.)(z f 在0z 处可展成Taylor 级数与)(z f 在0z 处解析是否等价? 是 .4.ii -+1)1(的值为,1,0)],2ln 4sin()2ln 4[cos(224±=-+-+k i e k ππππ;主值为)]2ln 4sin()2ln 4[cos(24-+-πππi e .5.积分⎰=1||z zdz z e 的值为i π2,⎰==-2||2)2(sin z dz z zπ 0 . 6.函数311)(--=z ei z z f 在0=z 处Taylor 展开式的收敛半径是 1 .7.设)()]([),()]([2211ωωF t f F t f ==F F ,则=*)]()([21t f t f F )]([)]([21tf t f F F ⋅其中)()(21t f t f *定义为⎰∞+∞--τττd t f f )()(21.z zz f sin )(=的有限弧立奇点=0z 0 ,0z 是何种类型的奇点? 可去 .二、(6分)设i y x y x z f 22332)(+-=,问)(z f 在何处可导?何处解析?并在可导处求出导数值.解:22332),(,),(y x y x v y x y x u =-= yx y v xy x v y y u x x u 22224,4,3,3=∂∂=∂∂-=∂∂=∂∂(2分)均连续,要满足R C -条件,必须要222234,43y xy y x x ==成立即仅当0==y x 和43==y x 时才成立,所以函数)(z f 处处不解析; (2分),0)))0(0,0(0,0(=∂∂+∂∂='x vi x u f)1(1627)4343()43,43()43,43(i x v i x u i f +=∂∂+∂∂=+' (2分)三、(8分)设,sin y e v px=求p 的值使v 为调和函数,并求出解析函数iv u z f +=)(.解:因y e v y e v y e p v y pe v pxyy px y px xx px x sin ,cos ,sin ,sin 2-====,要使),(y x v 为调和函数,则有0=+=∆yy xx v v v即 0s i n s i n2=-y e y e p px px(4分) 所以 1±=p 时,v 为调和函数,要使)(z f 解析,则有 y x v u =, x y v u -=⎰⎰+===)(c o s 1c o s ),(y y e p y d x e dx u y x u pxpx x ψy pe y y e p u px pxy sin )(sin 1-='+-=ψ (2分)所以 cy e p p y y e p p y px px +--=-='cos )1()(,sin )1()(ψψ即c y pe y x u px+=cos ),(,故 ⎪⎩⎪⎨⎧-=+-=+--=+=++=--1,)sin (cos 1,)sin (cos )(p c e c y i y e p c e c y i y e z f zxzx (2分)四、(10分)将函数13232)(2+--=z z zz f 在有限孤立奇点处展开为Laurent 级数.解:)(z f 的有限孤立奇点为210=z 及11=z z z z z z z f -+-=+--=1121113232)(2 (2分)1)当21210<-<z 时 )21(21221121)(--+--=z z z f∑∞=-+--=0)21(22)21(21n n n z z(2分)2)当+∞<-<2121z))21(211)(21(1)21(21)(------=z z z z f∑∞=-------=0)21(2211)21(21n n nz z z(2分)3)当2110<-<z)1(2111111211)(-+--=---=z z z z z f∑∞=----=0)1(2)1(11n n n n z z (2分)4)当+∞<-<121z))1(211)(1(111)(-+----=z z z z z f∑∞=--------=0)1(2)1()1(2111n nn nz z z(2分)五、计算下列各题(每小题6分,共24分)1.⎰=-++=32173)(ξξξξξd z z f ,求).1(i f +'解:因173)(2++=ξξξϕ在复平面上处处解析由柯西积分公式知,在3<z 内,⎰=++==-=32)173(2)(2)()(ξπϕπξξξϕz z i z i d zz f(3分) 所以 )76(2)(+='z i z f π (2分)而点 i +1在3<z 内,故)136(2]7)1(6[2)1(i i i i f +-=++=+'ππ (1分)2.求出zz ez f 1)(+=在所有孤立奇点处的留数解:函数 zz ez f 1)(+=有孤立奇点0与∞,而且在+∞<<z 0内有如下Laurent 展开式:)1!311!2111)(!31!211(323211 ++++++++=⋅=+z z z z z z e e ezz zz++++++=z 1)!41!31!31!21!211( (3分)故 ∑∞=+-+==011)1(!1]0,[Re k zz k k e s c(2分)∑∞=++-=∞01)1(!1],[Re k zz k k es(1分)3.)0()(2222>+⎰∞+∞-a dx a x x解:2222)()(a z z z f +=,它共有两个二阶极点,且)(22a z +在实轴上无奇点,在上半平面仅有二阶极点ai ,所以 (2分)]),([Re 2)(2222ai z f s i dx a x x π=+⎰∞+∞(1分) a ai z zai i ai z z i ai z aiz 2)(2lim 2])[(lim 232πππ=+='+=→→(3分)4.dx x ⎰+202sin 11π解:由三角函数公式⎰⎰-=-+===========ππ020c o s 32)2c o s 1(211t dt xt x dxI(1分) ⎰⎰-=-=-πππ20cos 321cos 321t dt t dt(2分)令ite z =,则z z t iz dz dt 21cos ,2+==,于是 ⎰⎰==+-=+-=1212161213121z Z dz z z i iz dz z z I(1分)被积函数161)(2+-=z z z f 在1=z 内只有一阶极点830-=z ,由公式241]16[1l i m ]),([Re 200-='+-=→z z z z f s z z 故由留数定理222412ππ=-=i i I (2分)六、(6分)求上半单位圆域}0Im ,1||:{><z z z 在映射2z w =下的象.解:令θi re z =,则πθ<<<0,1rϕθρi i e e r z ==222,πθϕρ220,12<=<<=r (3分)故2z w =将上半单位圆域映射为1||<w 且沿0到1的半径有割痕.(3分)七、(8分)求一映射,将半带形域0,22><<-y x ππ映射为单位圆域.2z w =x 111zez=x3134+=zzizizw+-=5542iieieiieieizzizzwiziziziz+-+--+=+-+--+=22233233)11()11()11()11(故(2分)(1分)(2分)(2分)(1分)八、(6分)设)(z f 在1||<z 内解析,在闭圆1||≤z 上连续,且1)0(=f ,证明:⎰='±=+±1||2))0(2()()]1(2[z i f z dzz f z z π证:由于⎰=+±1||)()]1(2[z z dzz f z z ⎰=+±=1||22])()1()(2[z dz z z f z z z f⎰⎰==+±=1||1||22)()1()(2z z dz z z f z dz z z f(2分) ))0(2(2}])()1[()0(2{202f i z f z f i z '±='+±==ππ (4分)九、(8分)用Laplace 变换求解常微分方程:⎩⎨⎧=='=''-=-'+''-'''2)0(,1)0()0(133y y y y y y y解:在方程两边取拉氏变换,并用初始条件得))0()0()((3)0()0()0()(223y Sy S Y S y y S y S S Y S '---''-'-- S S Y y S SY 1)())0()((3-=--+ (4分) )3()33(211)()133(223-++-+-=-+-S S S S S Y S S S )1452(123-+-=S S S S2)1)(12(1--=S S S即 111)1(12)(-+=--=S S S S S S Y (2分)故 1)]([)(1+==-te S Y t y L(2分)。

复变函数与积分变换第五版习题解答

复变函数与积分变换第五版答案目录练 习 一...............................1 练 习 二...............................3 练 习 三...............................5 练 习 四...............................8 练 习 五..............................13 练 习 六..............................16 练 习 七..............................18 练 习 八..............................21 练 习 九 (24)练 习 一1.求下列各复数的实部、虚部、模与幅角。

(1)i iii 524321----; 解:i i i i 524321---- =i 2582516+ zk k Argz z z z ∈+====π221arctan2558258Im 2516Re(2)3)231(i + 解: 3)231(i +zk k Argz z z z e i i∈+===-=-==+=πππππ210Im 1Re 1][)3sin 3(cos 3332.将下列复数写成三角表示式。

1)i 31-解:i 31-)35sin 35(cos2ππi +=(2)i i +12解:i i+12)4sin 4(cos21ππi i +=+=3.利用复数的三角表示计算下列各式。

(1)i i2332++- 解:i i 2332++-2sin2cosππi i +==(2)422i +-解:422i +-41)]43sin 43(cos 22[ππi +=3,2,1,0]1683sin 1683[cos 2]424/3sin ]424/3[cos 28383=+++=+++=k ki k k i k ππππππ4..设321,,z z z 三点适合条件:321z z z ++=0,,1321===z z z 321,,z z z 是内接于单位圆z =1的一个正三角形的项点。

复变函数与积分变换试题和答案

复变函数与积分变换试题(一)一、填空(3分×10)1.)31ln(i --的模.幅角。

2.-8i 的三个单根分别为: . . 。

3.Ln z 在 的区域内连续。

4.z z f =)(的解极域为:。

5.xyi y x z f 2)(22+-=的导数=')(z f。

6.=⎥⎦⎤⎢⎣⎡0,sin Re 3z z s。

7.指数函数的映照特点是: 。

8.幂函数的映照特点是:。

9.若)(ωF =F [f (t )].则)(t f = F )][(1ω-f。

10.若f (t )满足拉氏积分存在条件.则L [f (t )]=。

二、(10分)已知222121),(y x y x v +-=.求函数),(y x u 使函数),(),()(y x iv y x u z f +=为解析函数.且f (0)=0。

三、(10分)应用留数的相关定理计算⎰=--2||6)3)(1(z z z z dz四、计算积分(5分×2) 1.⎰=-2||)1(z z z dz2.⎰-c i z z3)(cos C :绕点i 一周正向任意简单闭曲线。

五、(10分)求函数)(1)(i z z z f -=在以下各圆环内的罗朗展式。

1.1||0<-<i z 2.+∞<-<||1i z六、证明以下命题:(5分×2)(1))(0t t -δ与o iwt e -构成一对傅氏变换对。

(2))(2ωπδ=⎰∞+∞-ω-dt e t i七、(10分)应用拉氏变换求方程组⎪⎩⎪⎨⎧='+=+'+='++'0401z y z y x z y x 满足x (0)=y (0)=z (0)=0的解y (t )。

八、(10分)就书中内容.函数在某区域内解析的具体判别方法有哪几种。

复变函数与积分变换试题答案(一)一、1. 22942ln π+ .ππk arctg 22ln 32+-2.3-i 2i 3-i3. Z 不取原点和负实轴4. 空集5. 2z 6. 0 7.将常形域映为角形域8. 角形域映为角形域9.⎰∞+∞-ωωπωωd e F i )(2110. ⎰∞+-0)(dt e t f st二、解:∵y ux x v ∂∂-=-=∂∂ xuy y v ∂∂==∂∂∴c xy u += (5分)c xy y x i z f ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=222121)(∵f (0)=0c =0 (3分)∴222222)2(2)(2)(z i xyi y x i y x i xy z f -=+--=--=(2分)三、解:原式=(2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2621π 01=z 12=z(2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2643π 33=z ∞=4z2312(3,)3)(1(1Re 66⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--分)z z z s⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∞--0,1)31)(11(11Re 2,)3)(1(1Re 266z z z z s z z z s 分)(=0∴原式=(2分) 23126⨯⨯i π=i 63π-四、1.解:原式⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=∑=k k z z z s i ,)1(1Re 221 (3分) z 1=0z 2=1]11[2+-=i π=0(2分)2.解:原式iz z i=''=s co !22πi z z i =-π=)(cos i i cos π-==1ich π-五、1.解:nn i i z i i z ii z ii z i i z i z z f ∑∞=⎪⎭⎫⎝⎛--⋅-=-+⋅⋅-=+-⋅-=0111111)(111)(11)(分)(分)(分)(11)(--∞=-=∑n n n i z in nn i z i )(1-=∑∞-=(2分)2.解:⎪⎭⎫⎝⎛-+⋅-=-+⋅-=i z i i z i z i i z z f 11)(11)(1)(11)(2分)(分)((1分)nn i z i i z ∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛---=02)(120)(11+∞=-=∑n n n i z i 20)(--∞=-=∑n n n i z i (2分) 六、1.解:∵00)(0t i e t t ti t i e dt e t t ωωωδ-==--∞+∞-=-⎰(3分) ∴结论成立 (2)解:∵1)(2210==ωπδπ=ωω-ω-∞+∞-⎰ti t i e dw e(2分)∴)(2w πδ与1构成傅氏对∴)(2ωπδω=-∞+∞-⎰dt e t i(2分)七、解:∵⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=++=++)3(0)(4)()2(0)()()()1(1)()()(s sZ s Y s Z s sY s X S s sZ s Y s sX(3分)S (2)-(1):∴⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅-=s s s Y 111)(2⎪⎭⎫ ⎝⎛++--=--=1111211112s s s s s s (3分)∴cht e e t Y tt -=--=-121211)( 八、解:①定义;②C-R 充要条件Th ; ③v 为u 的共扼函数 10分复变函数与积分变换试题(二)一、填空(3分×10)1.函数f (z )在区域D 内可导是f (z )在D 内解析的( )条件。

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复变函数与积分变换习题集 1 第七章 傅立叶变换 一、 判断题 1.任意函数的傅立叶变换都存在。( )

2.)(tf的正弦变换就是)(tf为奇函数时的傅立叶变换。( )

3.:),()(上满足下列条件在若tf

),d|)(|(),()().2(;).1(收敛即积分上绝对可积在无限区间条件在任一有限区间上满足ttftfDirichlet

则 成立。( ) 4.)(t具有性质),0()()(fdtttf其中的积分就是我们数学分析中熟悉的广义积分。( ) 5.因为)(2tdeti,所以)1(2dei。( ) 6.古典意义下的傅立叶变换的所有性质对于广义傅立叶变换均成立,且形式完全相同。( ) 二、 选择题



dd)(21)(tiieeftf

)()]([),()()1(0tftttfF则设titieDeCBA00)()(2)(1)(

)()]([,2cos)()2(tfttfF则设

)]2()2([)()]2()2([)()]2()2([)()]2()2([)(iDiCBA复变函数与积分变换习题集

2 (9)设0,0,0)(tettft,则)(*)(tftu=( ) (A))(tuet (B))()1(tuet (C))1()1(tuet (D))1()(1()1tuet

)()]()2[(),()]([)3(tftFtfFF则设)(2)()()(2)()()(2)()()(2)()(FFiDFFiCFFBFFA

)()]1([),()]([)4(tfFtfFF则设

iiiieFDeFCeFBeFA)()()()()()()()(

)()]([,)2()()5(0tfettftiF则设

)(2)()(2)()(2)()(2)(02020202iiiieDeCeBeA



itDtCBituA2)][sgn()(1)](2[)()(2]1[)()(1)]([)(



FFFF

)()6(下列变换中不正确的是

)(]d)([,0d)()(,),()]([)7(1212ttttfttftgtFtfFF则时假如当设)2(1)()2(21)()2(1)()2(21)(22FeiDFeiCFeiBFeiAii

ii

)()]([,)()8(0tftetftiF则设

)(2)()(2)()(2)()(2)(0000iDiCBA复变函数与积分变换习题集

3 三、 填空题

(5) 积分dtetuti0)( (6)积分deii21 (7)假设函数)(tf的傅立叶变换为)(F,则函数)42(tf的傅立叶变换为 (8)函数)]2()2([)(F的傅立叶逆变换为

(9)积分方程1,010,1sin)(0tdttf的解)(tf 四、 计算下列函数的傅立叶变换 (1)0,00,)(ttetft (2))(cos)(0tuttf(3)ttf3sin)(

(4))35sin()(ttf (5))24(t 五、 计算下列函数的傅立叶变换,并求给出的相应的积分的值。 (1)其他,01||,)(tttf, dsincossin02t)(

(2)1||,01||,1)(2ttttf,dcoscossin03t)( 六、 已知函数F),()]([Ftf求下列函数的傅立叶变换。

.)(,0,0,)(,0)1(变换为的则函数设Fouriertftetetfatt

.)]([,cos)()2(2tfttfF则设.)(,13)]([)3(2tftf则设

F

.)(*)(,0,0,0)()4(tftutettft则设复变函数与积分变换习题集

4 (1))2(ttf (2))1()1(tft (3))2()1(tft (4)dttdft)() 七、 计算下列函数的傅立叶逆变换。 (1)0cos)(tF (2))9)(1(1)(22F

(3)223212)(234F 八、证明:若F ),(][)(Feti其中)(t为一实函数,则 F ])()([2

1)]([cosFFt

F ])()([21)]([sinFFit

九、证明:)()()()()]()([212121tfdtdtftftfdtdtftfdtd

答案:一、1。 2。√ 3。 4。 5。√ 6。 二、(1)D (2) A (3) C (4) B (5) A (6) C (7) B (8) D (9) B (10) C

三、1。222aa 2。)2()2(2)( 3。||23te 4。)()1(tuet

5.)(100i 6. 22e 7. )2(212Fei 8. ti0sin 9.tt)cos1(2 四、(1) dtetfFti)()(dteti)1(=i11 (2) 因为F )(1))((itu,2cos000titieet,所以 复变函数与积分变换习题集 5 F))()(1(21))()(1(21))((cos00000iittu

(5)因为),42()24(tt由相似性质Fiet221))24(( 五(1))cossin(2dsin2d)()(210ittittetfFti 所以在连续点处 

d)cossin(221)(2tieitf=dsincossin202t)(

所以1,41||,01,41||,2dsincossin02tttttt)(。 复变函数与积分变换习题集

6 (2)ttttetfFtidcos)1(2d)()(1023)cos(sin4 



dcossin403,

因此dcoscossin03t)(1||,01||,12ttt 六、(1)因为),2(22)2(tftttf由相似性质,F2121)]2([ttfF)2(4)]([2Fittf

(2)F d)(1d)1()1()]1()1[()1(itiefttetfttft iiieefed)()(

F ddFiettfi)()]([

(3)因为),2(2)2()2()2(tfttftft由相似性质, F 212

1)]2()2[(tft F 2)]([2ttfF )]2([tf

=)2()2(4)2(212)2(4FFiFFi (4)F itft)]([F ])([)]([Fiitf 七、(1)F dtdit1]cos[01{F][cos01t}=)()(21100ttttdtdi

= )()(2100tttti (2))9111(81)9)(1(1)(2222F, 所以 )(161)(||3||tteetf 复变函数与积分变换习题集 7 (3)223212)(234F=1)1(11122,所以 ||)1(21)(titeetf

八、 证,d)(,d)()()()()()(teedteeFteeFtitititititi teeeFFtititid2])()([21)()( dtetti)(cos F )].([cost

同理可证另一等式. 九、证

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