复变函数与积分变换2009 —2010 学年第二 学期

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复变函数及积分变换第二章

复变函数及积分变换第二章

x
arg z在负实 轴上不连续.
若z0=x0+iy0不是原点也不是负实轴及虚轴上的点
arctan( y / x),
arg z arctan( y / x) π,
arctan( y / x), arctan( y / x),
x0 0
lim
z z0
arg
z
lim
( x, y)( x0
,
y0
)
arctan(
) ,则说函数 f(z) 在点 z0 处连 内每一点都连续,那么称函
数f(z)在区域D内连续.
定理2.3 若 f(z)、g(z) 在点z0连续,则其和、差、积、 商(要求分母不为零)在点z0处连续.
(1)多项式 w a0 zn a1zn1 an1z an 在整个复平
面上连续;
(2)任何一个有理分式函数
例2.2 判断下列函数在原点处的极限是否存在,若存
在,试求出极限值:
(1) f (z)
z Re(z) ; z
(2) f (z)
Re( z
z
2
2
)
.
解: (1)方法一
因为
f (z)
z
Re(z) z
z
所以 0,取 ,当0 z 时,总有
f (z) 0 f (z) z
根据极限定义 lim f (z) 0 z0
解:dw lim f (z Δz) f (z) lim (z Δz)n zn
dz Δz0
Δz
Δz 0
Δz
Δlizm0(Cn1 zn1 Cn2 zn2Δz
C n1 n
zΔz
n2
Cnn Δz n1 )
Cn1zn1 nzn1,

复变函数与积分变换课件fb1-2最终版.ppt

复变函数与积分变换课件fb1-2最终版.ppt
由 f (z) 在 z0 连续, 知 u( x, y) 和 v( x, y) 在 ( x0 , y0 )处都连续, 于是 u( x, y) 和 v( x, y) 也在 ( x0 , y0 )处连续, 故 f (z) 在 z0 连续.
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28
x x0 y y0
根据定理可知, lim f (z) 不存在. z0
作业: P55:12:1),13:2),15
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24
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27
例4 证明: 如果 f (z) 在 z0 连续, 那末 f (z) 在 z0 也连续.
证 设 f (z) u( x, y) iv( x, y), 则 f (z) u( x, y) iv( x, y),
的点 w a ib.
y
A
B z1 2 3i
C
o
x
z2 1 2i
C A
v
w2 1 2i
o
u
B w1 2 3i
z1 w1, z2 w2 , ABC ABC.
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5
如果把 z 平面和 w 平面 重叠在一起, 不难看出w z 是关于实轴的一个对称映射.
w z21
o
不存在.
证:
令 z x iy, 则 f (z) x ,
x2 y2
u( x, y) x , v( x, y) 0, x2 y2
当z 沿直线 y kx 趋于零时,
lim u( x, y) lim
x0
x0
ykx
ykx
x
x2
y2
lim
x0
x x2 (kx)2
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21
lim

复变函数与积分变换-第七章-傅里叶变换

复变函数与积分变换-第七章-傅里叶变换
证:f t 1 F ejt d
2
1
2

2d

0 ejt d
ejt
0
ej0t
.
即ej0t 和2d 0 构成了一个傅氏变换对。
由上面两个函数的变换可得
e jt dt 2d
1
2


f ( )cos(t )d

j

f
(
) sin
(t

)d

d
因 f ( )sin(t )d 是ω的奇函数, f cos t d是 的偶函数,
定义
d
t


lim
0
d

t


0
t 0。 t 0
O


d t dt

lim 0

d t dt
lim 0
1 dt
0
1
(在极限与积分可交换意义下)
工程上将d-函数称为单位脉冲函数。
22
d -函数的筛选性质:
若f(t)为无限次可微的函数,则有
2 3

19
3.单位脉冲函数及其傅里叶积分变换
在物理和工程技术中, 常常会碰到单位脉冲函数. 因为有许多物理现象具有脉冲性质, 如在电学中, 要 研究线性电路受具有脉冲性质的电势作用后产生的电 流; 在力学中, 要研究机械系统受冲击力作用后的运 动情况等. 研究此类问题就会产生我们要介绍的单位 脉冲函数.
从 f t 1
2



f

复变-积分变换课件第一章 第3节 二元实函数与复变函数

复变-积分变换课件第一章 第3节 二元实函数与复变函数

Re( z ) 当 z 0 时的极限 例2 证明函数 f ( z ) z 不存在.

令 z x iy, 则 f ( z )
u( x , y )
x , 2 2 x y
x , v ( x , y ) 0, 2 2 x y
当 z 沿直线 y kx 趋于零时, x x lim u( x , y ) lim 2 lim 2 2 2 x 0 x 0 x 0 x y x ( kx ) y kx y kx
例3 证:argz在原点及负实轴上不连续
y

t 0 t R t 0 t R
对z0=0,

o
lim arg( it ) / 2
x
lim arg( it ) / 2
arg z 不存在,故在z=0不连续 极限 lim z0
例3 证:argz在原点及负实轴上不连续
z z0 z z0
(1) lim[ f ( z ) g ( z )] A B;
z z0 z z0
(2) lim[ f ( z ) g ( z )] AB; f (z) A (3) lim ( B 0). z z0 g ( z ) B
与实变函数的极限运算法则类似.
z z0
说明 该定理将求复变函数 f ( z ) u( x , y ) iv ( x , y )
x x0 y y0
lim u( x , y ) u0 ,
x x0 y y0
lim v ( x , y ) v0 .
的极限问题, 转化为求两个二元实变 函数 u( x , y ) 和 v ( x , y ) 的极限问题.
{z x iy | 2 y xy c2 }

复变函数与积分变换-第2章

复变函数与积分变换-第2章

Δx → 0 +
k 1+ k 2
⎛ ∂u ⎜ ⇒ ⎜ ∂x ⎜ ∂v ⎜ ⎝ ∂x f ( z ) 在 z0 点解析
因此, f(z)处处不解析.
★ 回头看: f ( z ) = z = x + iy 在复平面处处解析.
f ( z ) = z = x − iy 在复平面处处不解析.
★ 再看看C-R方程: 设解析函数 f ( z ) = u ( x, y ) + iv( x, y ),
( f ( z ) ± g ( z ))′ = f ′( z ) ± g ′( z ), (cf ( z ))′ = cf ′( z ), ( f ( z ) g ( z ))′ = f ′( z ) g ( z ) + f ( z ) g ′( z ),
f ( z ) ′ f ′( z ) g ( z ) − f ( z ) g ′( z ) ( ) = , g ( z) ≠ 0 2 g ( z) ( g ( z ))
称 f ′( z0 )Δz 为 f ( z ) 在 z0 的微分, 记为 df . 也称 f ( z ) 在 z0 可微, 即 df = f ′( z0 )Δz = f ′( z0 )dz.
f ( z ) 在 z0 连续
f ( z ) 在 z0 可导
f ( z ) 在 z0 可微
例 2.1.1 证明 f ( z ) = z 处处连续但处处不可微. 证明
f ( z ) = u ( x, y ) + iv( x, y ), u ( x, y ), v( x, y ) ∈ R
★ 思考: f ( z ) = z = x + iy 在复平面处处解析.
f ( z ) = z = x − iy 在复平面处处不解析.

复变函数与积分变换课后习题答案

复变函数与积分变换课后习题答案

复变函数与积分变换(修订版)主编:马柏林(复旦大学出版社)——课后习题答案习题一1. 用复数的代数形式a +ib 表示下列复数π/43513;;(2)(43);711i i e i i i i i-++++++.①解i 4πππe cos isin 44-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ②解: ()()()()35i 17i 35i 1613i7i 11+7i 17i 2525+-+==-++-③解: ()()2i 43i 834i 6i 510i ++=-++=+ ④解: ()31i 1335=i i i 1i 222-+-+=-+2.求下列各复数的实部和虚部(z =x +iy )(z a a z a -∈+); 333;;;.n z i ① :∵设z =x +iy则()()()()()()()22i i i i i i x a y x a y x y a x a y z a z a x y a x a y x a y-++-⎡⎤⎡⎤+--+-⎣⎦⎣⎦===+++++++ ∴()22222Re z a x a y z a x a y ---⎛⎫= ⎪+⎝⎭++,()222Im z a xy z a x a y-⎛⎫= ⎪+⎝⎭++. ②解: 设z =x +iy ∵()()()()()()()()323222222223223i i i 2i i 22i33iz x y x y x y x y xy x y x x y xy y x y x y x xy x y y =+=++=-++⎡⎤=--+-+⎣⎦=-+- ∴()332Re 3z x xy =-,()323Im 3z x y y =-.③解:∵(()(){}33232111313188-+⎡⎤⎡⎤==--⋅-⋅+⋅-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎝⎭()180i 18=+=∴Re 1=⎝⎭, Im 0=⎝⎭. ④解:∵()()(()2332313131i 8⎡⎤--⋅-⋅+⋅-⎢⎥⎣⎦=⎝⎭()180i 18=+=∴Re 1=⎝⎭, Im 0=⎝⎭.⑤解: ∵()()1,2i 211i,kn kn k k n k ⎧-=⎪=∈⎨=+-⋅⎪⎩. ∴当2n k =时,()()Re i 1k n =-,()Im i 0n =;当21n k =+时,()R e in=,()()Im i 1kn =-.3.求下列复数的模和共轭复数12;3;(2)(32);.2ii i i +-+-++①解:2i -+==2i 2i -+=--②解:33-=33-=-③解:()()2i 32i 2i 32i ++=++=()()()()()()2i 32i 2i 32i 2i 32i 47i ++=+⋅+=-⋅-=-④解:1i 1i 22++==()1i 11i222i ++-⎛⎫== ⎪⎝⎭4、证明:当且仅当z z =时,z 才是实数.证明:若z z =,设i z x y =+,则有 i i x y x y +=-,从而有()2i 0y =,即y =0∴z =x 为实数.若z =x ,x ∈ ,则z x x ==. ∴z z =.命题成立.5、设z ,w ∈C ,证明: z w z w ++≤证明∵()()()()2z w z w z w z w z w +=+⋅+=++()()22222Re z z z w w z w wz zw z w w z wz w =⋅+⋅+⋅+⋅=++⋅+=++⋅()2222222z w z wz w z w z w ++⋅=++⋅=+≤∴z wz w ++≤.6、设z ,w ∈C ,证明下列不等式. ()2222Re z w z z w w +=+⋅+ ()2222Re z w z z w w -=-⋅+()22222z w z w z w++-=+并给出最后一个等式的几何解释.证明:()2222Re z w z z w w +=+⋅+在上面第五题的证明已经证明了.下面证()2222Re z w z z w w -=-⋅+.∵()()()()222z w z w z w z w z w z z w w z w-=-⋅-=--=-⋅-⋅+()222Re z z w w =-⋅+.从而得证.∴()22222z w z w z w++-=+几何意义:平行四边形两对角线平方的和等于各边的平方的和.7.将下列复数表示为指数形式或三角形式3352π2π;;1;8π(1);.cos sin 7199i i i i +⎛⎫--+ ⎪+⎝⎭ ①解:()()()()35i 17i 35i 7i 117i 17i +-+=++-3816i 198i e 5025i θ⋅--==其中8πarctan 19θ=-. ②解:e i i θ⋅=其中π2θ=.π2e ii =③解:ππi i 1e e -==④解:()28π116ππ3θ-==-.∴()2πi 38π116πe--+=⋅⑤解:32π2πcos isin 99⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 解:∵32π2πcos isin 199⎛⎫+= ⎪⎝⎭.∴322πi π.3i 932π2πcos isin 1e e 99⋅⎛⎫+=⋅= ⎪⎝⎭8.计算:(1)i 的三次根;(2)-1的三次根;(3)的平方根.⑴i 的三次根. 解:()13ππ2π2πππ22cos sin cosisin 0,1,22233++⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭k k i k∴1ππ1cosisin i 662=+=+z .2551cos πisin πi 662=+=+z3991cos πisin πi 662=+=-z⑵-1的三次根 解:()()132π+π2ππcos πisin πcosisin 0,1,233k k k ++=+=∴1ππ1cos isin 332=+=z2cos πisin π1=+=-z3551cos πisin π332=+=-z的平方根.πi 4e ⎫⎪⎪⎝⎭∴)()1π12i 44ππ2π2π44e6cos isin 0,122k k k ⎛⎫++ ⎪=⋅+= ⎪⎝⎭∴π11i 8441ππ6cos isin 6e 88⎛⎫=⋅+=⋅ ⎪⎝⎭z911πi 8442996cos πisin π6e 88⎛⎫=⋅+=⋅ ⎪⎝⎭z .9.设2πe,2inz n =≥. 证明:110n z z -+++=证明:∵2πi e nz ⋅= ∴1n z =,即10n z -=.∴()()1110n z z z --+++=又∵n ≥2. ∴z ≠1从而211+0n z z z -+++=11.设Γ是圆周{:},0,e .i z r r a c r z c α=>=+-令:Im 0z a L z b β⎧-⎫⎛⎫==⎨⎬⎪⎝⎭⎩⎭, 其中e i b β=.求出L β在a 切于圆周Γ的关于β的充分必要条件.解:如图所示.因为L β={z : Im z a b -⎛⎫⎪⎝⎭=0}表示通过点a 且方向与b 同向的直线,要使得直线在a 处与圆相切,则CA ⊥L β.过C 作直线平行L β,则有∠BCD =β,∠ACB =90° 故α-β=90°所以L β在α处切于圆周T 的关于β的充要条件是α-β=90°.12.指出下列各式中点z 所确定的平面图形,并作出草图.(1)arg π;(2);1(3)1|2;(4)Re Im ;(5)Im 1 2.z z z z i z z z z ==-<+<>><且解:(1)、argz =π.表示负实轴.(2)、|z -1|=|z |.表示直线z=12.(3)、1<|z +i|<2 解:表示以-i 为圆心,以1和2为半径的周圆所组成的圆环域。

复变函数与积分变(北京邮电大学)课后的习题答案

2
z
0
i
(2)、|z-1|=|z|.表示直线 z=
1 . 2
11.设 是圆周 {z : z c r}, r 0, a c re . 令
za L z : Im 0 , b
其中 b ei .求出 L 在 a 切于圆周 的关于 的充 分必要条件. 解:如图所示. (3)、1<|z+i|<2 解: 表示以-i 为圆心, 以 1 和 2 为半径的周圆所组成 的圆环域。
复变函数与积分变换课后答案(北京邮电大学出版社)
复变函数与积分变换 (修订版)
主编:马柏林 (复旦大学出版社)
——课后习题答案
1 / 37
复变函数与积分变换课后答案(北京邮电大学出版社)
习题一
1. 用复数的代数形式 a+ib 表示下列复数

1 8 0i 1 8
eiπ / 4 ;
①解 e
1 i 1 i 1 i 2 2 2
4、证明:当且仅当 z z 时,z 才是实数.


3

1 1 3 1 8

3 1 3
2
2
3
3
3
证明:若 z z ,设 z x iy ,
3 3 2 2
z2 cos π i sin π 1
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复变函数与积分变换课后答案(北京邮电大学出版社)
5 5 1 3 z3 cos π i sin π i 3 3 2 2
是 α-β=90° . 12.指出下列各式中点 z 所确定的平面图形,并作出 草图.
⑶ 3 3i 的平方根.

复变函数与积分变换课后习题答案

复变函数与积分变换(修订版)主编:马柏林(复旦大学出版社)——课后习题答案习题一1. 用复数的代数形式a +ib 表示下列复数π/43513;;(2)(43);711i i e i i i i i-++++++.①解i 4πππe cos isin 44-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ②解: ()()()()35i 17i 35i 1613i7i 11+7i 17i 2525+-+==-++-③解: ()()2i 43i 834i 6i 510i ++=-++=+ ④解: ()31i 1335=i i i 1i 222-+-+=-+2.求下列各复数的实部和虚部(z =x +iy )(z a a z a -∈+); 333;;;.n z i ① :∵设z =x +iy则()()()()()()()22i i i i i i x a y x a y x y a x a y z a z a x y a x a y x a y-++-⎡⎤⎡⎤+--+-⎣⎦⎣⎦===+++++++ ∴()22222Re z a x a y z a x a y ---⎛⎫= ⎪+⎝⎭++,()222Im z a xy z a x a y-⎛⎫= ⎪+⎝⎭++. ②解: 设z =x +iy ∵()()()()()()()()323222222223223i i i 2i i 22i33iz x y x y x y x y xy x y x x y xy y x y x y x xy x y y =+=++=-++⎡⎤=--+-+⎣⎦=-+- ∴()332Re 3z x xy =-,()323Im 3z x y y =-.③解:∵(()(){}33232111313188-+⎡⎤⎡⎤==--⋅-⋅+⋅-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎝⎭()180i 18=+=∴Re 1=⎝⎭, Im 0=⎝⎭. ④解:∵()()(()2332313131i 8⎡⎤--⋅-⋅+⋅-⎢⎥⎣⎦=⎝⎭()180i 18=+=∴Re 1=⎝⎭, Im 0=⎝⎭.⑤解: ∵()()1,2i 211i,kn kn k k n k ⎧-=⎪=∈⎨=+-⋅⎪⎩. ∴当2n k =时,()()Re i 1k n =-,()Im i 0n =;当21n k =+时,()Re i 0n =,()()Im i 1kn =-.3.求下列复数的模和共轭复数12;3;(2)(32);.2ii i i +-+-++①解:2i -+==2i 2i -+=--②解:33-=33-=-③解:()()2i 32i 2i 32i ++=++=()()()()()()2i 32i 2i 32i 2i 32i 47i ++=+⋅+=-⋅-=-④解:1i 1i 22++==()1i 11i222i ++-⎛⎫== ⎪⎝⎭4、证明:当且仅当z z =时,z 才是实数.证明:若z z =,设i z x y =+,则有 i i x y x y +=-,从而有()2i 0y =,即y =0∴z =x 为实数.若z =x ,x ∈ ,则z x x ==. ∴z z =.命题成立.5、设z ,w ∈C ,证明: z w z w ++≤证明∵()()()()2z w z w z w z w z w +=+⋅+=++()()22222Re z z z w w z w wz zw z w w z wz w =⋅+⋅+⋅+⋅=++⋅+=++⋅()2222222z w z wz w z w z w ++⋅=++⋅=+≤∴z wz w ++≤.6、设z ,w ∈C ,证明下列不等式. ()2222Re z w z z w w +=+⋅+ ()2222Re z w z z w w -=-⋅+()22222z w z w z w++-=+并给出最后一个等式的几何解释.证明:()2222Re z w z z w w +=+⋅+在上面第五题的证明已经证明了.下面证()2222Re z w z z w w -=-⋅+.∵()()()()222z w z w z w z w z w z z w w z w-=-⋅-=--=-⋅-⋅+()222Re z z w w =-⋅+.从而得证.∴()22222z w z w z w++-=+几何意义:平行四边形两对角线平方的和等于各边的平方的和.7.将下列复数表示为指数形式或三角形式3352π2π;;1;8π(1);.cos sin 7199i i i i +⎛⎫--+ ⎪+⎝⎭ ①解:()()()()35i 17i 35i 7i 117i 17i +-+=++-3816i 198i e 5025i θ⋅--==其中8πarctan 19θ=-. ②解:e i i θ⋅=其中π2θ=.π2e ii =③解:ππi i 1e e -==④解:()28π116ππ3θ-==-.∴()2πi 38π116πe--+=⋅⑤解:32π2πcos isin 99⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 解:∵32π2πcos isin 199⎛⎫+= ⎪⎝⎭.∴322πi π.3i 932π2πcos isin 1e e 99⋅⎛⎫+=⋅= ⎪⎝⎭8.计算:(1)i 的三次根;(2)-1的三次根;(3)的平方根.⑴i 的三次根. 解:()13ππ2π2πππ22cos sin cosisin 0,1,22233++⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭k k i k∴1ππ1cosisin i 662=+=+z .2551cos πisin πi 662=+=+z3991cos πisin πi 662=+=-z⑵-1的三次根 解:()()132π+π2ππcos πisin πcosisin 0,1,233k k k ++=+=∴1ππ1cos isin 332=+=z2cos πisin π1=+=-z35513cos πisin πi 3322=+=--z⑶33i +的平方根.解: πi 42233i=6i 6e 22⎛⎫+⋅+=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭∴()()1π12i 44ππ2π2π4433i 6e6cos isin 0,122k k k ⎛⎫++ ⎪+=⋅=⋅+= ⎪⎝⎭∴π11i 8441ππ6cos isin 6e 88⎛⎫=⋅+=⋅ ⎪⎝⎭z911πi 8442996cos πisin π6e 88⎛⎫=⋅+=⋅ ⎪⎝⎭z .9.设2πe,2inz n =≥. 证明:110n z z -+++=证明:∵2πi e nz ⋅= ∴1n z =,即10n z -=.∴()()1110n z z z --+++=又∵n ≥2. ∴z ≠1从而211+0n z z z -+++=11.设Γ是圆周{:},0,e .i z r r a c r z c α=>=+-令:Im 0z a L z b β⎧-⎫⎛⎫==⎨⎬⎪⎝⎭⎩⎭, 其中e i b β=.求出L β在a 切于圆周Γ的关于β的充分必要条件.解:如图所示.因为L β={z : Im z a b -⎛⎫⎪⎝⎭=0}表示通过点a 且方向与b 同向的直线,要使得直线在a 处与圆相切,则CA ⊥L β.过C 作直线平行L β,则有∠BCD =β,∠ACB =90° 故α-β=90°所以L β在α处切于圆周T 的关于β的充要条件是α-β=90°.12.指出下列各式中点z 所确定的平面图形,并作出草图.(1)arg π;(2);1(3)1|2;(4)Re Im ;(5)Im 1 2.z z z z i z z z z ==-<+<>><且解:(1)、argz =π.表示负实轴.(2)、|z -1|=|z |.表示直线z =12.(3)、1<|z +i|<2 解:表示以-i 为圆心,以1和2为半径的周圆所组成的圆环域。

复变函数与积分变换

i (ln 2 + i ( + 2 kπ )) 4 e
(1 + i )i = e i Ln(1+ i ) =
π
=
− − 2 kπ e 4 (cos ln
π
2 + i sin ln 2 )
- 11 -
第三节
初等函数
必须指出: 在 必须指出: ( 2.3.10) 中如果 b 为正整数 n 或分数
第 二 章
为一个多值函数, 个单值分支, 幂函数 w = z 为一个多值函数,它有 n 个单值分支, 由于对数函数Ln z 的每个分支
- 12 -
1 n
α + 2kπ < Arg z ≤ α + (2k + 2)π (α ∈ [−π , π )), 外复平面上是解析的, 因此, 在除原点和幅角为 α 外复平面上是解析的, 因此,幂
f ( z ) = e x , 其中 x = Re z 。 (3) 当Im z = 0 时,
z 指数函数。 则称 f (z ) 为指数函数。 记作 exp z , 简记为 e 。
f ( z ) = e x (cos y + i sin y ) 满足定义中的 显然, 显然,函数
三个条件, 三个条件, 因此
-5-
第三节
初等函数
给出的函数( 主值。 给出的函数(记为 ln z )为函数Ln z 的主值。那么
ln z = ln | z | + i arg z
第 二 章
( 2.3.5)
就是一个单值函数, 就是一个单值函数,它实际上是当 − π < argz ≤ π 时的
z = e 的反函数。 如果我们用 的反函数。
2 思考题:对于复对数函数而言, 思考题:对于复对数函数而言,公式Ln z = 2 Ln z 是否成立。 是否成立。

复变函数与积分变换2-3

称为对数函数, 记为 w Lnz ln z iArgz. 由于 Argz 为多值函数, 所以对数函数w f (z) 也是多值函数, 并且每两值相差2πi的整数倍.
10
如果将Lnz ln z iArgz中Argz 取主值arg z, 那末 Lnz 为一单值函数,记为ln z,称为Lnz 的主值.
27
例9 求 f (z) sin 5z 的周期.
解 因为 sin( z 2) sin z,
所以 sin( 5z 2) sin 5z,
又因为
sin(5z
2)
sin 5
z
2 5
所以
sin 5
z
2 5
sin 5z,
故 f (z) sin 5z 的周期是 2 . 5
28
2. 双曲函数的定义
i
arctan
3 2
2k .
(k 0, 1, 2,)
14
(2)Ln(3 3i)
ln 3 3i iArg(3 3i)
ln 2 3 iarctan 3 2k
3
ln 2
3
i
2k
6
.
(k 0, 1, 2,)
(3)Ln(3) ln 3 iArg(3)
ln 3 (2k 1)i. (k 0, 1, 2,)
2
2
2
2
2sin
2
sin
2
i
cos
2
7
2sin
2
cos
π
2
i
sin
π
2
因为 0 2π, sin 0,
2
上式就是复数 ei ei 的三角表示式.
所以 Arg(ei ei ) π 2kπ,
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上海应用技术学院2009 —2010 学年第二 学期 《复变函数与积分变换》期(末)(A )试卷解答
课程代码: B2220081 学分: 2 考试时间: 100 分钟 课程序号: 2732 2733 2734 2735
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试卷共 4 页,请先查看试卷有无缺页,然后答题。

一.填空题15分 1.已知i
i
z -=
13则.__223_
___,23)Re(=-=z z 2.复数i z 31+=的指数形式是32π
e ,幅角主值z arg =__3
__π。

3.方程i e z
+=1的解是i k )24
(
2ln ππ
++_______。

4. 0=z
是z e z
1
1
是本性奇点(选:可去奇点、极点或本性奇点) 。

5.函数21
-z 在10-=z 处的泰勒展开n
n z ∑∞=+-0
)31(31____________。

6.设0>>a b ,⎩⎨⎧>≤≤=b t b t a t f 0
1)(则[]._____)(1
)(sb sa e e s t f L ---=
二.选择题 15分
1函数z z z f Re )(=,下面结论正确的是( D ) A .在复平面处处可导
B .仅在0=z 解析
C .在0=z 不可导
题 号 一 二 三 四 五 总 分 应得分 15 15 56 7 7 100 实得分
D .0=z 是奇点.
2.设C 为自原点到i +1的直线段,则积分dz z C

)Re(= (D )
A .i +2
B 。

i +1
C 。

i +21。

D 。

2
1i
+. 3. a z =是)(z f 的可去奇点,则[]=a z f s ),(Re ( A ) A ) 0 (B )1 (C )2 (D )3 4.0=z 是)
1)(1(1
)(2
+-=
z e z z f z 的几级极点( B ) (A ) 1 (B )2 (C )3 (D )
4
5.函数z z z f ππcos sin )(=
,则=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡
+21),(Re k z f s (k 为整数)( A )
(A )
π
1
- (B )
π
1
(C )π (D ) π-
三.计算题56分
1.已知,iy x z +=求2
z e 的模,幅角,实部,虚部。

xyi
y x
z e e 222
2+-=)2sin 2(cos 2
2
xy i xy e y x
+=-
模2
2y x e
-幅角xy 2
实部xy e y x 2cos 2
2-= 虚部. xy e
y x
2sin 2
2
-=
2.求1
+i i。

i
i i e i
ln )1(1
++===++i
k i e
)22
)(1(ππ
)22
(ππ
k ie
+-=
3.设ξξξξξd z z g ⎰
=-+-=2
21
2)( 求).(),1(),1(),(πg g g z g '
ξξξξξd z z g ⎰=-+-=2
21
2)(=)12(22+-z z i π,2<z ,
0)(=z g 2>z
=)1(g i π4 =')1(g i π6 .0)(=πg
4. 求 ⎰-⋅c z dz z ze 2
)1(π 其中c 为不过π1
的闭曲线。

c 不含π1
,0)
1(2
=-⋅⎰c z dz z ze π. c 含π1,=-⋅⎰
c z dz z ze 2)1(π)1(211
1
2
ππ
πππe e i +)1(21
1
ππππe e i += 5.叙述柯西-古萨基本定理的内容。

在单连通区域D 内解析,)(z f C 为D 内任意一条封闭曲线,则 ⎰=C
dz z f 0)(.
6. 已知,)1(2y x u -=证明其为调和函数,并求函数v ,使iv u z f +=)(为解析函数. 证明 因为000=+=+yy xx u u ,所以y x u )1(2-=为调和函数
y v y 2=,)(2x y v ϕ+=.
)1(2)(--='=x x v x ϕ,C x x x ++-=2)(2
ϕ
2y v =C x x ++-22
7. 求函数3
)
(1
)(i z z z f +=
在10<+<i z 内的罗朗展开. 因为 =z
1
=+--=-+)
1(1
1i
i z i i z i n
n i i
z i ∑∞
=+0
)(
所以3)(1
)(i z z z f +=
n
n n i i z i 1
)(3
0-∞
=∑+=。

10<+<i z
8.用留数计算
dz z z z ⎰=1
2
1sin )!31(1sin
3122 +-=--z z z z z ,[]!
31
0),(Re -=z f s i i dz z z z ππ316121sin 1
2-=-=⎰=。

四 积分变换7分 .设)
4)(2()(++=
s s s s F ,求[])(1
s F L -
2
1
42)4)(2()(+-
+=++=
s s s s s s F [])(1s F L -)2
1()42(
11+-+=--s L s L t t e e 242---=
五.证明题7分
1.设iv u z f +=)(在区域D 内解析,(1)求)(z f i (用v u ,表示),(2)证明)(z f i 也在区域D 内解析。

证明 iu v z f i -=)(。

因为iv u z f +=)(在区域D 内解析,所以
x y y x v u v u -==,, y x u v )(-=,x y u v )(--=,所以iu v z f i -=)(满足C-R 方程
)(z f i 也在区域D 内解析。

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