《《復(fù)變函數(shù)》練習(xí)題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《復(fù)變函數(shù)》練習(xí)題(17頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
福師12秋《復(fù)變函數(shù)》練習(xí)題
注:
1、本課程練習(xí)題所提供的答案僅供學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中參考之用,有問(wèn)題請(qǐng)到課程論壇提問(wèn)。
一、單項(xiàng)選擇題
1.2sini=( )
A. B.
C. D.
答案:D
2.函數(shù)在復(fù)平面上( )
A.處處不連續(xù) B.處處連續(xù),處處不可導(dǎo)
C.處處連續(xù),僅在點(diǎn)z=0可導(dǎo) D.處處連續(xù),僅在點(diǎn)z=0解析
答案:C
3.設(shè)C是繞點(diǎn)的正向簡(jiǎn)單閉曲線,則 ( )
A. B. C. D.0
答案:C
4.,分別是正向圓周與,則 ( )
A. B.cos2
C.
2、0 D.sin2
答案:D
二、填空題
1. 設(shè),則________。
考核知識(shí)點(diǎn):復(fù)數(shù)代值。
2.設(shè)是解析函數(shù).若,則______.
考核知識(shí)點(diǎn):解析函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
3. 設(shè)C為正向圓周,則 .
考核知識(shí)點(diǎn):柯西積分公式。
4.冪級(jí)數(shù)的收斂半徑為_(kāi)________.
考核知識(shí)點(diǎn):冪級(jí)數(shù)的收斂半徑。
5. = .
考核知識(shí)點(diǎn):復(fù)數(shù)的乘冪。
提示:
6.設(shè)為的極點(diǎn),則____________________.
考核的知識(shí)點(diǎn):函數(shù)的極點(diǎn)。
7. 設(shè),則的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為 .
考核知識(shí)點(diǎn):零點(diǎn)的定義。
3、
8. 函數(shù)在點(diǎn)處的留數(shù)為_(kāi)_____________.
考核知識(shí)點(diǎn):留數(shù)的定義。
9.方程z5+4z3-1=0在單位圓|z|<1內(nèi)有________個(gè)根.
考核知識(shí)點(diǎn):復(fù)數(shù)根的求法。
三、判斷題(正確的在括號(hào)內(nèi)打“√”,錯(cuò)的打“”)
1.互為共軛的兩個(gè)復(fù)數(shù)的模相等.( )
答案:√
2.sin z的周期為.( )
答案:
3.若函數(shù)f(z)在z0解析,則f(z)在z0連續(xù). ( )
答案:√
4.若是的階零點(diǎn),則是的階極點(diǎn).( )
答案:√
5.函數(shù)在可去奇點(diǎn)處的留數(shù)為0.( )
答案:
四、完成下列各題
1.
4、計(jì)算.
考核知識(shí)點(diǎn):對(duì)數(shù)函數(shù)。
2. 函數(shù)是否為解析函數(shù)?求出其導(dǎo)數(shù).
考核知識(shí)點(diǎn):解析函數(shù)。
提示:不是解析函數(shù),因?yàn)闈M(mǎn)足C-R條件的只有兩個(gè)點(diǎn),不成區(qū)域。
3. 已知u=,求出相應(yīng)的解析函數(shù)f(z)=u+iv.
考核知識(shí)點(diǎn):解析函數(shù)。
提示:利用柯西-黎曼方程來(lái)求解。
4. 將在以?xún)?nèi)展開(kāi)為羅朗級(jí)數(shù).
考核知識(shí)點(diǎn):解析函數(shù)的洛朗展式。
5. 已知,求.
考核知識(shí)點(diǎn):柯西積分公式。
提示:
6. 求在處的泰勒展開(kāi)式.
考核知識(shí)點(diǎn):泰勒展式。
7. 討論函數(shù)f(z)=的奇點(diǎn)(包括無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn))及其類(lèi)型.
考核的知識(shí)點(diǎn):函數(shù)的奇點(diǎn)的類(lèi)型。
提示:令可得,故它為的
5、孤立奇點(diǎn). 為的一級(jí)零點(diǎn)。
8. 求.
考核知識(shí)點(diǎn):柯西積分公式。
9. 設(shè)是的共軛調(diào)和函數(shù),問(wèn)是不是的共軛調(diào)和函數(shù)?判斷并給出理由.
考核知識(shí)點(diǎn):共軛調(diào)和函數(shù)的定義。
五、用留數(shù)計(jì)算積分:.
考核知識(shí)點(diǎn):用留數(shù)計(jì)算積分。
提示:函數(shù)在的圓周內(nèi)只有一階極點(diǎn)。
六、求把平面的單位圓變?yōu)槠矫娴膯挝粓A的線性變換,使.
考核知識(shí)點(diǎn):分式線性變換。
提示:由,分式線性變換把變到。
七、證明:若積分路徑不經(jīng)過(guò),則
考核知識(shí)點(diǎn):柯西定理。
提示: 積分路徑繞過(guò),由柯西定理知:
福師12秋《復(fù)變函數(shù)》輔導(dǎo)課件知識(shí)點(diǎn)和例題整理
第一講
知識(shí)點(diǎn):
第一章
6、復(fù)數(shù)與復(fù)變函數(shù)
復(fù)數(shù)的三種表示、(主)輻角、復(fù)數(shù)的運(yùn)算(乘方、開(kāi)方)
第二章 解析函數(shù)
解析、初等多值函數(shù)
在復(fù)平面上處處連續(xù)、0處可導(dǎo)、無(wú)解析性
柯西-黎曼條件
第三章 復(fù)積分的簡(jiǎn)單概念和性質(zhì)
1.柯西積分定理:若函數(shù)在復(fù)平面的單連通區(qū)域內(nèi)解析,則函數(shù)在該連通區(qū)域內(nèi)的任意圍線上的積分等于零。
2.重要積分:a為圍線c(c可以是圓周也可以是任意圍線)內(nèi)部的一點(diǎn)
3.柯西積分公式:函數(shù)f(z)在區(qū)域D上解析,在區(qū)域D及邊界C所成的閉域上連續(xù),則在邊界C上
7、有
4. 高階導(dǎo)數(shù)公式:函數(shù)f(z)在區(qū)域內(nèi)解析,在閉域上連續(xù),則在區(qū)域內(nèi)與各階導(dǎo)數(shù)
5.在滿(mǎn)足柯西黎曼條件的兩個(gè)調(diào)和函數(shù)(二元函數(shù)關(guān)于兩個(gè)變量的二階偏導(dǎo)的和為零)u、v中,u稱(chēng)為v的共軛調(diào)和函數(shù)。
從已知解析函數(shù)的實(shí)部求虛部
已知調(diào)和函數(shù),求共軛調(diào)和函數(shù)。
及解析函數(shù)
第四章 解析函數(shù)的冪級(jí)數(shù)表示法
一個(gè)解析函數(shù)如何在指定點(diǎn)展開(kāi)成一個(gè)冪級(jí)數(shù)(牢記幾個(gè)基本公式)
解析函數(shù)的零點(diǎn)的級(jí)主要通過(guò)“求導(dǎo)”和“表示為
8、
的形式”的方法做。
注意與奇點(diǎn)中極點(diǎn)的級(jí)的判別的對(duì)比、整理。(函數(shù)的零點(diǎn)首先必須是函數(shù)的解析點(diǎn))
的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為2。
第五章 解析函數(shù)的羅朗展式與孤立奇點(diǎn)
在內(nèi)展開(kāi)成羅朗級(jí)數(shù)
在內(nèi)展開(kāi)成羅朗級(jí)數(shù)
求 的奇點(diǎn)及類(lèi)型。
且均為一級(jí)零點(diǎn),從而為f(z)的一級(jí)極點(diǎn),
因此無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)是非孤立奇點(diǎn)。
第六 章 留數(shù)理論及其應(yīng)用
一、基本概念
注意前提——僅在孤立奇點(diǎn)處,并且區(qū)分有限點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn),因此,留數(shù)的計(jì)算也區(qū)分有限點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)。
9、
二、求留 數(shù)的方法(重點(diǎn))
(一)、在孤立奇點(diǎn)為有限點(diǎn)時(shí)
1、若a為可去奇點(diǎn),則留數(shù)為0;
2、若a為本質(zhì)奇點(diǎn),或者a的類(lèi)型不明確,則留數(shù)為函數(shù)的羅朗展式中z-a的-1次冪項(xiàng)系數(shù)①(一般方法);
3、若a為極點(diǎn),先求極點(diǎn)的級(jí)數(shù):
若為一級(jí)極點(diǎn),則
若為二級(jí)極點(diǎn),則;
若為n>2級(jí)極點(diǎn),則
(這個(gè)公式涉及高階導(dǎo)數(shù)公式,并不常用,而更常用一般方法,即①)。
(二)在無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)
1、當(dāng)無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)為f(z)的至少二級(jí)零點(diǎn)時(shí),留數(shù)為0;
3、一般方法②,即求函數(shù)在無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)的羅
10、朗展式的z的-1次冪項(xiàng)的系數(shù)的相反數(shù)。
(三)留數(shù)和定理
若函數(shù)在擴(kuò)充復(fù)平面上只有有限個(gè)孤立奇點(diǎn)(包括無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)在內(nèi)),則函數(shù)在各點(diǎn)的留數(shù)總和為零。
f(z)僅有z=a,z=b及無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)三個(gè)孤立奇點(diǎn),
第二講
知識(shí)點(diǎn):
三、利用留數(shù)求積分(重點(diǎn))
(一)復(fù)積分
1、Cauchy留數(shù)定理 f(z)在圍線或復(fù)圍線C所圍區(qū)域D內(nèi),除外解析,在閉域上外連續(xù),則
四、輻角原理及其應(yīng)用
1、輻角原理:若函數(shù)f(z)在圍線C上解析且不為0,在圍線C內(nèi)部除可能有極點(diǎn)外是解析的,則
2、Rouche定理(又稱(chēng)
11、零點(diǎn)個(gè)數(shù)比較定理):函數(shù)f(z)與g(z)在圍線C的內(nèi)部均解析且連續(xù)到C,在C上 ,則函數(shù)f(z)與f(z)+g(z)在C的內(nèi)部有同樣多(幾級(jí)算幾個(gè))的零點(diǎn),即
第七章 保形變換
1、求將上半平面保形變換為上半平面的分式線性變換——a、b、c、d均為實(shí)數(shù)且ad-bc>0
2、把上半平面保形變換成單位圓內(nèi)部,并把上半z平面的指定的某一點(diǎn)a變?yōu)閣平面單位圓的圓心的分式線性變換
3、把z平面的單位圓保形變換成w平面的單位圓的保形變換,并使指定的z平面的單位圓內(nèi)某一點(diǎn)a變?yōu)閣平面的單位圓圓心的分式線性變換
例題解析:
1、
12、
2、
(二)實(shí)積分
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、 求把上半z平面變?yōu)樯蟱半平面,且使0,1, 無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)變?yōu)?,無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)和0的分式線性變換。
方法一 設(shè)
方法二 由交比不變性
10、 求把單位圓變?yōu)閱挝粓A,使1成為不動(dòng)點(diǎn),使1+i變?yōu)闊o(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)的分式線性變換。
11、 求將z平面的單位圓變?yōu)閣平面的單位圓的分式線性變換w=f(z), 并滿(mǎn)足:
解