电大复变函数形成性考核册参考答案.doc
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复变函数习题总汇与参考答案第1章复数与复变函数
一、单项选择题
1、若Z1=(a,b),Z2=(c,d),则Z1·Z2=(C)
A(ac+bd,a)B(ac-bd,b)C(ac-bd,ac+bd)D(ac+bd,bc-ad)
2、若R>0,则N(∞,R)={z:
(D)}
A|z|R
3、若z=x+iy,则y=(D)
ABCD
4、若A=,则|A|=(C)
A3B0C1D2
二、填空题
1、若z=x+iy,w=z2=u+iv,则v=(2xy)
2、复平面上满足Rez=4的点集为({z=x+iy|x=4})
3、(设E为点集,若它是开集,且是连通的,则E)称为区域。
4、设z0=x0+iy0,zn=xn+iyn(n=1,2,……),则{zn}以zo为极限的充分必要条件是xn=x0,且yn=y0。
三、计算题
1、求复数-1-i的实部、虚部、模与主辐角。
解:
Re(-1-i)=-1Im(-1-i)=-1
2、写出复数-i的三角式。
解:
3、写出复数的代数式。
解:
4、求根式的值。
解:
四、证明题
1、证明若,则a2+b2=1。
证明:
而
3、证明:
证明:
第2章解析函数一、单项选择题
1.若f(z)=x2-y2+2xyi,则
2、若f(z)=u(x,y)+iv(x,y),则柯西—黎曼条件为(D)
AB
CD
3、若f(z)=z+1,则f(z)在复平面上(C)
A仅在点z=0解析B无处解析C处处解析D在z=0不解析且在z≠0解析
4、若f(z)在复平面解析,g(z)在复平面上连续,则f(z)+g(z)在复平面上(C)A解析B可导C连续D不连续
二、填空题
1、若f(z)在点a不解析,则称a为f(z)的奇点。
2、若f(z)在点z=1的邻域可导,则f(z)在点z=1解析。
3、若f(z)=z2+2z+1,则
4、若,则不存在。
三、计算题:
1、设f(z)=zRe(z),求
解:
=
2、设f(z)=excosy+iexsiny,求
解:
f(z)=excosy+iexsiny=ez,z=x+iy
u=excosyv=exsiny
f(z)=u+iv
∴f(z)在复平面解析,且=excosy+iexsiny
3、设f(z)=u+iv在区域G内为解析函数,且满足u=x3-3xy2,
f(i)=0,试求f(z)。
解:
依C-R条件有Vy=ux=3x2-3y2
则V(x1y)=3x2y-y3+c(c为常数)
故f(z)=x3-3xy2+i(3x2y-y3+c)=x3-3xy2+i(cx2y-y3)+ic
=z3+ic,为使f(i)=0,当x=0,y=1时,
f(i)=0,有f(0)=-i+ic=0
∴c=1∴f(z)=Z3+i
4、设f(z)=u+iv在区域G内为解析函数,且满足u=2(x-1)y,
f
(2)=-i,试求f(z)。
解:
依C-R条件有Vy=ux=2y
∴V==y2+(x)∴Vx=
∴(x)=
V=y2-x2+2x+c(c为常数)
∴f(z)=2(x-1)y+i(y2-x2+2x+c)
为使f(z)=-i,当x=2y=0时,f
(2)=ci=-i∴c=-1
∴f(z)=2(x-1)y+i(y2-x2+2x-1)
=-(z-1)2i
四、证明题
1、试在复平面讨论f(z)=iz的解析性。
解:
令f(z)=u+ivz=x+iy
则iz=i(x+iy)=-y+ix
∴u=-yv=x
于是ux=0uy=-1
Vx=1Vy=0
∵ux、uy、vx在复平面内处处连接
又Ux=VyUy=-Vx。
∴f(z)=iz在复平面解析。
2、试证:
若函数f(z)在区域G内为解析函数,且满足条件(z)=0,z∈G,则f(z)在G内为常数。
证:
设f(z)=u+iv,z=x+iy,z∈G
∵f(z)在G内解析,
Ux=Vy,Uy=-Vx
又(z)=0,(z)=Ux+iVx
Ux=0Vx=0
Uy=-Vx=0Ux=Vy=0
U为实常数C1,V也为实常数C2,
f(z)=C1+iC2=Z0
f(z)在G内为常数。
复变函数课程作业参考解答2第3章初等函数
一、单项选择题
1.z=(A)是根式函数的支点.
(A)0(B)1(C)(D)i
2.z=(D)是函数的支点.
(A)i(B)2i(C)-1(D)0
3.ei=(B).
(A)e-1+e(B)cos1+isin1(C)sin1(D)cos1
4.sin1=(A)
(A)(B)(C)(D)
二、填空题
1.cosi=2.=e(cos1+isin1)
3.lni=4.ln(1+i)=k为整数.
三、计算题
1.设z=x+iy,计算.
解:
∴
∴=
=
2.设z=x+iy,计算.
解:
∵z=x+iy
∴
∴
∴
3.求方程的解.
解:
∵lnz=
∴由对数函数的定义有:
Z=
∴所给方程的解为z=i
4.求方程的解.
解:
∵
=
根据指数函数的定义有:
z=n2+i或z=n(1+)
四、证明题
1.试证:
.
证明:
根据正弦函数及余弦正数定义有:
∴sin2z=2sinz·cosz
2.证明:
.
证明:
令A=
B=sinx+sin2x+…sinnx
∴
=
∴
第4章解析函数的积分理论
一、单项选择题
1.(D),c为起点在0,终点在1+i的直线段.
(A)0(B)1(C)2i(D)2(1+i)
2..
(A)0(B)10(C)i(D)
3.
(A)i(B)10(C)10i(D)0
4.=(A).
(A)(B)(C)(D)
二、填空题
1.若与沿曲线c可积,则.
2.设L为曲线c的长度,若f(z)沿c可积,且在c上满足,则.3.4.
三、计算题
1.计算积分,其中c为自0到2+i的直线段.
解:
c的方程为:
其次由得
∴
=
=
2.计算积分.
解:
=
作区域D:
积分途径在D内被积函数的奇点Z=2与Z=3均不在D内,所以被积函数在D内解析.
由定理4.2得:
=0
3.计算积分.
解:
∵奇点z=1和z=-1不在区域D,内
的三个根也不在D内
∴由定理4.2得
=0
4.计算积分,.
解:
由定理4.6得
四、证明题
1.计算积分,并由此证明.
证明:
∵在圆域
|z|≤1内解析
∴=
另一方面,在圆|z|=
∴=(实部和虚部为0)
=
=
=
=
∵=0∴
∴
而为偶函数∴0==
∴
复变函数课程作业参考解答3第5章解析函数的幂级数表示
一、单项选择题
1.幂级数的收敛半径等于(B)
(A)0(B)1(C)2(D)3
2.点z=-1是f(z)=r(B)级零点.
(A)1(B)2(C)3(D)5
3.级数的收敛圆为(D).
(A)|z-1|<3(B)|z|<3(C)|z-1|>1(D)|z|<1
4.设f(z)在点a解析,点b是f(z)的奇点中离点a最近的奇点,于是,使f(z)=成立的收敛圆的半径等于(C).
(A)a+b+1(B)b-a+1(C)|a-b|(D)|a+b|
二、填空题
1.级数1+z+的收敛圆R=+.即整个复平面.
2.若f(z)=(k为常数),则z=m(m=0,……)为f(z)的1级零点.
3.幂有数的收敛半径等于0.
4.z=0是f(z)=ez-1的1级零点.
三、计算题
1.将函数f(z)=在点z=0展开幂级数.
解:
f(z)=
=-
2.将函数f(z)=(1-z)-2在点z=0展开成幂级数.
解:
而(1-z)-1=
=
3.将函数f(z)=(z+2)-1在点z=1展开成幂级数.
解:
f(z)=(z+2)-1=
=
4.将函数f(z)=ez在点z=1展开成幂级数.
解:
f(z)=ezf(n)=ez
=
四、证明题
1.证明:
1-ei2z=-2isinzeiz
证:
eiz=cosz+isinze-iz=cos-isinzeiz-e-iz=2isinz
-2isinz=-(eiz-e-iz)=eiz-e-iz
-2isinzeiz =(e-iz-eiz)eiz=e0-e2iz=1-e2iz
2.试用解析函数的唯一性定理证明等式:
cos2z=cos2z-sin2z
证①f1(z)=cos2z,则f1(z)复平面G解析
设f2(z)=cosz-sin2z,则f2(z)也在整个复平面G解析
②取E=K为实数轴,则E在G内有聚点.
③当E为实数时,知cos2z=cos2z-sin2z,即f1(z)=f2(z)
由解析函数唯一性定理,由以上三条知
f1(z)=f2(z)成立
即cos2z=cos2z-sin2z
第6章解析函数的罗朗级数表示一、单项选择题
1.函数f(z)=在点z=2的去心邻域(D)内可展成罗朗级数.(A)0<(B)0<(C)1<(D)0<
2.设点为f(z)