复变函数与积分变换试题及答案(2)
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复变函数与积分变换试题(一)一、填空(3分×10)1.得模ﻩﻩ、幅角ﻩ。
2.-8i得三个单根分别为:、、。
3.Lnz在得区域内连续。
4.得解极域为:ﻩﻩﻩﻩﻩ。
5.得导数ﻩﻩﻩﻩﻩ。
6. ﻩﻩ。
7.指数函数得映照特点就是:ﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩ。
8.幂函数得映照特点就是: ﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩ。
9.若=F [f(t)]、则= F ﻩﻩﻩﻩ。
10.若f(t)满足拉氏积分存在条件、则L [f(t)]= ﻩﻩﻩ。
二、(10分)已知、求函数使函数为解析函数、且f(0)=0。
三、(10分)应用留数得相关定理计算四、计算积分(5分×2)1.2.C:绕点i一周正向任意简单闭曲线。
五、(10分)求函数在以下各圆环内得罗朗展式。
1.2.六、证明以下命题:(5分×2)(1)与构成一对傅氏变换对。
(2)七、(10分)应用拉氏变换求方程组满足x (0)=y (0)=z (0)=0得解y (t )。
八、(10分)就书中内容、函数在某区域内解析得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.ﻩﻩ、ﻩ ﻩ2、ﻩ-i ﻩﻩ2iﻩ-i ﻩ3、ﻩZ 不取原点与负实轴 4、 空集5、ﻩ2z ﻩ6.0 7、将常形域映为角形域ﻩ8、 角形域映为角形域 9、ﻩ ﻩ10、 二、解:∵ﻩ ∴ ﻩ(5分)∵f (0)=0ﻩﻩﻩﻩc =0(3分)∴ﻩﻩ(2分)三、解:原式=(2分)ﻩ(2分)⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∞--0,1)31)(11(11Re 2,)3)(1(1Re 266z z z z s z z z s 分)(=0∴原式=(2分) =四、1.解:原式ﻩ(3分) z 1=0 ﻩz2=1ﻩ=0ﻩﻩ(2分)2.解:原式=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)( ﻩﻩ(2分) ﻩ2.解: (1分)ﻩ(2分)六、1.解:∵ﻩ(3分)ﻩ∴结论成立 (2)解:∵ﻩ(2分)ﻩ ∴与1构成傅氏对∴(2分)七、解:∵ﻩﻩ(3分)S (2)-(1):∴ (3分)∴八、解:①定义;②C-R 充要条件Th ; ③v 为u 得共扼函数ﻩ10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 内可导就是f(z)在D 内解析得(ﻩ ﻩ)条件。
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。
第1章 复数与复变函数 (作业1)一、填空题 1、ieπ2的值为 。
2、k 为任意整数,则34+k 的值为 。
3、复数i i (1)-的指数形式为 。
4、设b a ,为实数,当=a , b= 时,).35)(1()3()1(i i b i a ++=-++ 二、判断题(正确的划√,错误的划 ) 1、2121z z z z +=+ ( )2、()()())z Re(iz Im ;z Im iz Re =-= ( )3、()()i i i 125432+=++ ( ) 三、选择题1.当ii z -+=11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1-2.复数)(tan πθπθ<<-=2i z 的三角表示式是( )(A ))]2sin()2[cos(secθπθπθ+++i (B ))]23sin()23[cos(sec θπθπθ+++i (C ))]23sin()23[cos(secθπθπθ+++-i (D ))]2sin()2[cos(sec θπθπθ+++-i 3.使得22z z =成立的复数z 是( )(A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数 4.若θi re i i=+--2)1(3,则( ) (A )πθ-==3arctan ,5r (B )πθ-==3arctan ,210r (C )3arctan ,210-==πθr (D )3arctan ,5-==πθr 5. 设复数z 位于第二象限,则z arg 等于( )。
(A) x y arctan 2+π (B) x y arctan +π (C) x y arctan 2-π (D) xy arctan +-π 四、计算与证明题 1、设ii i i z -+-=11,求.),Im(),Re(z z z z2、当x y ,等于什么实数时,等式()i iy i x +=+-++13531成立?3、求复数ii-+23的辐角。
第1章 复数与复变函数 (作业1)一、填空题 1、ieπ2的值为 。
2、k 为任意整数,则34+k 的值为 。
3、复数i i (1)-的指数形式为 。
4、设b a ,为实数,当=a , b= 时,).35)(1()3()1(i i b i a ++=-++ 二、判断题(正确的划√,错误的划 ) 1、2121z z z z +=+ ( )2、()()())z Re(iz Im ;z Im iz Re =-= ( )3、()()i i i 125432+=++ ( ) 三、选择题1.当ii z -+=11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1-2.复数)(tan πθπθ<<-=2i z 的三角表示式是( )(A ))]2sin()2[cos(secθπθπθ+++i (B ))]23sin()23[cos(sec θπθπθ+++i (C ))]23sin()23[cos(secθπθπθ+++-i (D ))]2sin()2[cos(sec θπθπθ+++-i 3.使得22z z =成立的复数z 是( )(A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数 4.若θi re i i=+--2)1(3,则( ) (A )πθ-==3arctan ,5r (B )πθ-==3arctan ,210r (C )3arctan ,210-==πθr (D )3arctan ,5-==πθr 5. 设复数z 位于第二象限,则z arg 等于( )。
(A) x y arctan 2+π (B) x y arctan +π (C) x y arctan 2-π (D) xy arctan +-π 四、计算与证明题 1、设ii i i z -+-=11,求.),Im(),Re(z z z z2、当x y ,等于什么实数时,等式()i iy i x +=+-++13531成立?3、求复数ii-+23的辐角。
全国2007年7月高等教育自学考试复变函数与积分变换试题课程代码:02199一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.z=2-2i ,|z 2|=( )A.2B.8C.4D.82.复数方程z=cost+isint 的曲线是( )A.直线B.圆周C.椭圆D.双曲线3.Re(e 2x+iy )=( )A.e 2xB.e yC.e 2x cosyD.e 2x siny4.下列集合为有界单连通区域的是( )A.0<|z-3|<2B.Rez>3C.|z+a|<1D.π≤<πargz 215.设f(z)=x 3-3xy 2+(ax 2y-y 3)i 在Z 平面上解析,则a=( )A.-3B.1C.2D.36.若f(z)=u(x ,y)+iv(x ,y)在Z 平面上解析,v(x,y)=e x (ycosy+xsiny),则u(x ,y)=()A.e x (ycosy-xsiny)B.e x (xcosy-xsiny)C.e x (ycosy-ysiny)D.e x (xcosy-ysiny) 7.⎰=-3|i z |zdz =( )A.0B.2πC.πiD.2πi 8.⎰=---11212z z sinzdz |z |=( ) A.0 B.2πisin1C.2πsin1D.1sin 21i π9.⎰302dz zcosz =( ) A.21sin9 B.21cos9C.cos9D.sin910.若f(z)=tgz ,则Res[f(z),2π ]=( ) A.-2πB.-πC.-1D.0 11.f(z)=2i)z(z cosz -在z=1处泰勒展开式的收敛半径是( ) A.0B.1C.2D.3 12.z=0为函数cosz 1的( ) A.本性奇点B.极点C.可去奇点D.解析点 13.f(z)=)z )(z (121--在0<|z-2|<1内的罗朗展开式是( ) A.∑∞=-01n n n z )( B.∑∞=-021n n z )z ( C.∑∞=-02n n )z ( D.∑∞=---0121n n n )z ()(14.线性变换ω=iz z i +-( ) A.将上半平面Imz>0映射为上半平面Im ω>0B.将上半平面Imz>0映射为单位圆|ω|<1C.将单位圆|z|<1映射为上半平面Im ω>0D.将单位圆|z|<1映射为单位圆|ω|<115.函数f(t)=t 的傅氏变换J [f(t)]为( )A.δ(ω)B.2πi δ(ω)C.2πi δ'(ω)D.δ'(ω)二、填空题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。
复变函数与积分变换试题与答案一、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、判断题(每题2分,共20分,请在正确的题打“√”,错误的题后打“×”)1.区域Im(z)>0是无界的单连通的闭区域。
( )2.初等函数在其定义域内解析,可导。
( )3.解析函数f (z )=u (x ,y )+iv (x ,y )的u(x ,y )与v (x ,y )互为共扼调和函数。
( )4.如果f (z )在z o 解析,那么f (z )在z o 连续。
( )5.如果)(o z f '存在,那么f (z )在z o 解析。
( )6.如果z o 是f (z )的奇点,那么f (z )在z o 不可导。
( )7.如果u (x ,y ),v (x ,y )的偏导数存在,那么f (z )=u +iv 可导。
( )8.每一个幂级数在它的收敛圆周上处处收敛。
( )9.幂级数的和函数在收敛圆内可能有奇点。
( )10.在z o 处可导的函数,一定可以在z o 的邻域内展开成泰勒级数。
( )二、计算题(6分×4)1.求p ,m ,n 的值使得函数)()(2323pxy x i y nx my z f +++=为解析函数。
2.求u (x ,y )=y 3-3x 2y 与它的共扼调和函数v (x ,y )构成的解析函数)()()(y x iv y x u z f ,,+=3.⎰=⎪⎭⎫⎝⎛-++4||3211z dz z z (积分沿正向圆周进行)4.dz z ze z z ⎰=-2||21(积分沿正向圆周进行)四、(5分)将下面函数在指定圆环内展为罗朗级数)1(1)(z z z f -= (1<|z |<+∞)五、(5分)求把上半平面保形照为单位圆的分式线性函数。
第一章 复数与复变函数本章知识点和基本要求掌握复数的概念和它的各种表示方法及运算; 熟悉复平面、模与辐角的概念;熟练掌握乘积与商的模、隶莫弗公式、方根运算公式; 了解区域的概念;理解复变函数的概念; 理解复变函数的极限和连续的概念。
一、填空题1、若等式))(()75(i y i x i i -+=-成立,则=x ______, =y _______.2、设(12)(35)13i x i y i ++-=-,则x = ,y =3、若1231izi i,则z4、若(3)(25)2i i zi,则Re z5、若421iz i i+=-+,则z = 6、设(2)(2)z i i =+-+,则arg z =7复数1z i =-的三角表示式为 ,指数表示式为 。
8、复数i z 212--=的三角表示式为 _________________,指数表示式为_________________.9、设i z 21=,i z -=12,则)(21z z Arg = _ _____.10、设4i e 2z π=,则Rez=____________. Im()z = 。
z11、.方程0273=+z 的根为_________________________________.12、一曲线的复数方程是2z i -=,则此曲线的直角坐标方程为 。
13、方程3)Im(=-z i 表示的曲线是__________________________. 14、复变函数12+-=z z w 的实部=),(y x u _________,虚部=),(y x v _________. 15、不等式114z z -++<所表示的区域是曲线 的内部。
16二、判断题(正确打√,错误打⨯)1、复数7613i i +>+. ( )2、若z 为纯虚数,则z z ≠. ( )3、若 a 为实常数,则a a = ( )4、复数0的辐角为0.5、()f z u iv =+在000iy x z +=点连续的充分必要条件是(,),(,)u x y v x y 在00(,)x y 点连续。
11 27、第二章 解析函数习题详解1、(1) f 1(z )= z 4在定义域(-,+) 内连续;2) f 2(z ) =4z +5在定义域(-,+)内连续; 1在定义域-, 3,3, +内连续。
- 4, v = 16u + 64, 为一抛物线。
4、(1)w = z 3,则w = (2i )3= -8i , w =( 2+2i )3=2 2+12i -12 2-8i =-10 2+4i ;5、 f (z )=Re z =x ,当 y →0时, f (z )→1;当x →0时, f (z )→0,因为极限不等, z x + iy 所以当z →0时, f (z )极限不存在。
1在原点处不连续,故 w =i arg z +1 在负实轴上与原点 zz3) f 3 (z )= 22、w = z2u =x 2-y 2v = 2 xy u =x 2 -4,把直线C :y =2映射成:u =x -4v = 4 xvx = ,代入第一个式子,4u =3、1zw = = = z zzx - iy22,x + yv =x 22 x + y-y 22 x + y把直线C :x =1映射成,:vu =v =1 1+y 2-y 1+y 21-u u 2u= (1- u ) u v 2 + u 22)w = z 3,像域为0arg w 26、i arg z 在负实轴上与原点处不连续, 处不连续。
f (z +z )- f (z )z →0z= limz →0(z +z )2zy 2 = 1 -1 = u为一个圆周。
uz 2-(z +z )2z 2(z +z )2z 2 -z 2 -2z z -z 22= lim = lim = - 。
z →0 z z →0z 2(z +z )2zz 38、(1) f (z ) =5-3z +5z 2,在(-,+)内解析,且导数为 f (z ) = -3+10z ;12、(1) z =e 1-2i =ecos -i sin=-ei ;1222) f (z )=1 1 1z 4 -1 (z 2 -1)(z 2 +1) (z -1)(z +1)(z +i )(z -i )在(-,+)内除z =1,5z +431 1 5 3) f (z )= z +4,在(-,+)内除z = - 3外解析, f (z )=1+ 2 =1+ 52z + 32 2 2z +32 2(2z +3)且导数为: f(z )= 1(2z +3)-2(-2)=-5 (2z +3)29、(1) f (z )=Im z = y 在z 平面上的点点不可导,不解析(因柯西-黎曼条件不满足);2) f (z )= z 4 ,在平面上的点解析。
习题2.11. 判断下列命题的真假,若真,给出证明;若假,请举例说明. (1)如果()f z 在0z 连续,那么0()f z '存在. (2)如果0()f z '存在,那么)(z f 在0z 解析. (3)如果0z 是()f z 的奇点,那么()f z 在0z 不可导. (4) 如果0z 是()f z和()g z 的一个奇点,那么0z 也是()()f z g z +和()()f z g z ⋅的奇点.(5)如果(,)u x y 和(,)v x y 可导,那么()(,)(,)f z u x y iv x y =+亦可导.2.应用导数定义讨论函数)Re()(z z f =的可导性,并说明其解析性.3.证明函数在0z =处不可导. 习题2.21. 设试证)(z f 在原点满足柯西-黎曼方程,但却不可导.(提示:沿抛物线x y =2趋向于原点)2. 判断下列函数在何处可导,何处解析,并在可导处求出其导数.(1)y ix xy z f222)(+=; (2)i y x y x z f 22332)(+-=; (3)=)(z f232z z -+; (4)22()2(1(2)f z x y i x y y =-+-+). 3.(1 (2 (3)iy x z f 2)(+=; (4 4. (1)iz z z f 2)(3+=; (25. 讨论下列各函数的解析性.(1)3223()33f z x x yi xy y i =+--; (2 (0)z ≠; (3)1(33)x iy ω-=-; (4习题2.31. 证明下列u 或v 为某区域的调和函数,并求解析函数()f z u iv =+. (1)2(1)u x y =-; (2)3223u x x xy =-+;(3)323u x xy =-; (4)23v xy x =+;(5)x y x v 222+-=; (62. 求k 值使22ky x u +=为调和函数,并求满足1)(-=i f 的解析函数iv u z f +=)(.3. 设函数iv u z f +=)(是一个解析函数,且y x xy y x y x v u 22332233---+-=+,求iv u z f +=)(.4. 证明:如果函数iv u z f +=)(在区域D 内解析,并满足下列条件之一,则)(z f 是常数.(1(2(3(4(5.5.(1(2)u -是v 的共轭调和函数.6. 如果iv u z f +=)(是z 的解析函数,证明:(1(2习题2.41.(2 (3(4(5(6)()i Ln e ; (7)i 3; (8)i i )1(+;(9)1(34)i i ++; (10))1sin(i +;(11)cos(5)i π+; (12)i ei cos 1++π.2(1 (2)0cos sin =+z z .3. (1 (2 (34.证明:(1)121212sin()sin cos cos sin z z z z z z +=+,212121sin sin cos cos )cos(z z z z z z -=+;2)1cos sin 22=+z z ; (3(4 (55.证明:(1)122=-z sh z ch ; (2)z ch z sh z ch 222=+;(3)cos sin shz shx y ichx y =+,cos sin chz chx y ishx y =+;(4)212121)(shz chz chz shz z z sh +=+,212121)(shz shz chz chz z z ch +=+.复 习 题 二一、单项选择题1.D2.C3.B4.A5.C6.C7.A8.A9.D 10.C 11.C 12.B一、单项选择题1. ). D.z sin2. 下列说法正确的是( ).A.函数的连续点一定不是奇点B.可微的点一定不是奇点C.)(z f 在区域D 内解析,则)(z f 在D 内无奇点D.不存在处处不可导的函数3. 下列说法错误的是( ). A.如果)(z f 在点0z 解析,则)(z f 在点0z 可导B.如果0z 是)(z f 的奇点,则)(0z f '不存在C.如果)(z f 在区域D 内可导,则)(z f 在D 内解析D.如果)(z f 在点0z 可导,则)(z f 在点0z 连续 4. 下列说法正确的是( ).A.iv u z f +=)(在区域D内解析,则v u ,都是调和函数B.如果v u ,都是区域D 内的调和函数,则iv u +是D 内的解析函数C.如果v u ,满足C-R 方程,则v u ,都是调和函数D.iv u +是解析函数的充要条件是v u ,都是调和函数5. 设函数iv u z f +=)(解析,则下列命题中错误的是( ).A.v u ,均为调和函数B.v 是u 的共轭调和函数C.u 是v 的共轭调和函数D.u -是v 的共轭调和函数6. 设函数iv u z f +=)(在区域D 内解析,下列等式中错误的是( ).7. 设在区域D 内v 为u 的共轭调和函数,则下列函数中为D 内解析函数的是( ). A.iu v - B.iu v + C.iv u - D.x x iv u -8. 函数z z z f Im )(2=在0=z 处的导数( ). A. 等于0 B. 等于1 C. 等于 -1 D. 不存在9. 下列数中为实数的是( ).A. 3)1(i -B. i sinC. LniD. i e π-310. 下列函数中是解析函数的是( ).A.xyi y x 222--B.xyi x +2 C. )2()1(222x x y i y x +-+- D. 33iy x + 11. 设z z f cos )(=,则下列命题中,不正确的是( ). A. )(z f 在复平面上处处解析 B. )(z f 以π2为周期12. 设Lnz =ω是对数函数,则下列命题正确的是( ).A. nLnz Lnz n =B. 2121Lnz Lnz z Lnz +=因为x z =是实常数,所以x Lnx Lnz ln ==二、填空题 在区域D 内三、计算题1. 指出下列函数的解析区域和奇点,并求出其导数.(1)zzezf z sincos)(+-=;(2(3(4(5(62..(1(3(53. 试证下列函数为调和函数,并求出相应的解析函数ivuzf+=)(.(1)xu=;(2)xyu=;(3)3223236yxyyxxu+--=;(4(5)yev x sin2=;(64. 已知22yxvu-=-,试确定解析函数ivuzf+=)(.5. 函数yxv+=是yxu+=的共轭调和函数吗?为什么?6.(1(2)ie43+;(3)Lni;(4(5(6)i-13;(7(8四、证明题1. 若函数),(yxu和),(yxv都具有二阶连续偏导数,且满足拉普拉斯方程,现令xyvus-=,yxvut+=,则2. 设)(zf与)(zg都在,0()0g z'≠,证明第二章习题、复习题参考答案习题2.11.(1)假(2)假(3)假(4)假(5)假2. 函数)Re()(zzf=处处不可导,处处不解析.习题2.22.(1)在0z =处可导,处处不解析,导数(0)0f '=;(2)在点)0,0(和处可导,处处不解析,导数0)0(='f ,(3)处处可导, (44.(1(25.(1(3.习题2.31.(1)ci iz z z f ++=22)(; (2)ci z z z f +-=32)(; (3)=)(z f 3z ci +; (4)=)(z f 23z iz c ++;(5)c iz iz z f ++=2)(2; (62.1k =-;2()f z z =.3.c y y x y v c x xy x u --+-=+--=23,232323,c i z z z f )1(2)(3-+-=. 习题2.41.(1 (2 (3)k )1(-)(Z k ∈; ((5(6(7)3ln 2i k e e π-)(Zk ∈; (9 ( (2.(1 (23.(1)正确; (2)正确; (3)正确.复习题二二、填空题2.0;3.c uv +2(c 为实常数);4.3,1,3-==-=n m l ;5.i +1;6.常数;8.ic ixy y x ++-222或ic z +2(c 为常数);9.i -; 10.πk e 2-),2,1,0( ±±=k .三、计算题1.(1(2(3(4(5(6z z z f cot csc )(-='.2.(1)在复平面内处处不可导,处处不解析;(2)在0=z 处可导,但在复平面内处处不解析,0)0(='f ;(3)在复平面内处处不可导,处处不解析;6.(1)4e -; (2))4sin 4(cos 3i e +; (3(4(6 (7。
复变函数与积分变换试题与答案1.(5)复数z与点(,)x y对应,请依次写出z的代数、几何、三角、指数表达式和z的3次方根。
2.(6)请指出指数函数z ew=、对数函数zw ln=、正切函数=的解析域,并说明它们的解析域是哪类点集。
zw tan3.(9)讨论函数22i=的可导性,并求出函数)(zzf+)(yxf在可导点的导数。
另外,函数)f在可导点解析吗?是或否请说明(z理由。
4.(7)已知解析函数v u z f i )(+=的实部y x y u 233-=,求函数v u z f i )(+=的表达式,并使0)0(=f 。
5.(6×2)计算积分:(1)⎰+-Cn z z z10)(d ,其中C 为以0z 为圆心,r 为半径的正向圆周, n 为正整数;(2)⎰=+-3||2d )2()1(e z zz z z 。
6.(5×2)分别在圆环 (1)1||0<<z ,(2) 1|1|0<-<z 内将函数2)1(1)(z z z f -=展为罗朗级数。
7.(12)求下列各函数在其孤立奇点的留数。
(1) 3sin )(zzz z f -=; (2) z z z f sin 1)(2=; (3) 11e )(-=z z zf .8.(7)分式线性函数、指数函数、幂函数的映照特点各是什么。
9.(6分)求将上半平面 0)Im( z 保形映照成单位圆 1|| w 的分式线性函数。
10.(5×2)(1)己知 F )()]([ωF t f =,求函数)52(-t f 的傅里叶变换;(2)求函数)i 5)(i 3(2)(ωωω++=F 的傅里叶逆变换。
11.(5×2)(1)求函数)2(e )(2-=t u t f t 的拉普拉斯变换; (2)求拉普拉斯逆变换L -1]54[2++s s s。
12.(6分)解微积分方程:0)0( ,1d )()('0==+⎰y y t y tττ。
答 案1.(5分)请依次写出z 的代数、几何、三角、指数表达式和z 的3次方根。
(cos sin )i z x iy re r i θθθ=+==+23k iz reθπ+=z :,r Argz2. (6分)请指出指数函数z e w =、对数函数z w ln =、正切函数z w tan =的解析域,并说明它们的解析域是哪类点集。
指数函数z e w =、对数函数z w ln =、正切函数z w tan =的解析域 分别为:整个复平面,无界开区域;除去原点及负半实轴,无界开区域,;除去点2z k ππ=+,无界开区域。
3.(9分)讨论函数22i )(y x z f +=的可导性,并求出函数)(z f 在可导点的导数。
另外,函数)(z f 在可导点解析吗?是或否请说明理由。
解:2200u v u ux y x y y y∂∂∂∂====∂∂∂∂,,u v 可微 所以x y =时函数可导,且()2x y f z x ='=。
因为函数在可到点的任一邻域均不可导,所以可导点处不解析。
4. (6分)已知解析函数v u z f i )(+=的实部y x y u 233-=,求函数v u z f i )(+=的表达式,并使0)0(=f 。
解:3222323232323236,33,3()3i(3)(0)00()3i(3)u y x yu v u v xy y x x y y x v x xy cf z y x y x xy icf c f z y x y x xy =-∂∂∂∂=-==-=-∂∂∂∂∴=-+=-+-+=∴==-+-5.(6×2)计算积分:(1)⎰+-Cn z z z10)(d , 其中C 为以0z 为圆心,r 为半径的正向圆周, n 为正整数;(2)⎰=+-3||2d )2()1(e z zz z z 。
解 (1)设C 的方程为θi 0e r z z +=)π20(≤≤θ,则⎰⎰+++=-π20)1i(1i 10d ee i )(d θθθn n C n r r z z z ⎰=π20i d eiθθn n r ⎰-=π20d )sin i (cos iθθθn n rn所以 i π2d )(d 010=-=-⎰⎰+C Cn z z zz z z (当0=n 时)0)(d 10=-⎰+Cn z z z(当0≠n 时)。
(2)⎰=+-3||2d )2()1(e z zz z z⎰⎰=+=-+-++-=21|2|221|1|2d )2()1(e d )2()1(e z zz z z z z z z z⎰⎰=+=-+-+-+=21|2|221|1|2d 2)1(e d )1(2e z zz zz z z z z z221)1(e i π2)'2e (i π2-==-⋅++⋅=z zz z z zi π)e e 2(92i πe 92i πe 9422--+=+=. 6.(5×2)分别在圆环 (1)1||0<<z ,(2) 1|1|0<-<z 内将函数2)1(1)(z z z f -=展为罗朗级数。
解:(1) ∑∞==-=-02)'()'11()1(1n nz z z )1|(| 0<=∑∞=z nz n n ,∴)1|(| )1(11)(112<=-⋅=∑∞=-z nz z z z f n n . (2) )1|1(| 1)()1(11110<---=-+=∑∞=z z z z n n n , ∴ ∑∞=---=-=22)1()1()1(1)1(1)(n n nz z z z z f)1|1(| )1()1(02<---=∑∞=-z z n n n .7. (12)求下列各函数在其孤立奇点的留数。
(1) 3sin )(zzz z f -=; (2) z z z f sin 1)(2=; (3) 11e )(-=z z zf . 解:(1) 0 =z 为)(z f 的可去奇点,0]0 ),(Res[ =∴z f ;(2) 0 =z 为)(z f 的三阶极点, πk z =) 2 1( ,,k ±±=为)(z f 的一阶极点,61')'sin 1(lim !21]0 ),(Res[ 230=⋅=∴→zz z z f z ,2π2)π()1(cos sin 21]π ),(Res[ k zz z z k z f kk z -=+=∴=; (3) 1 =z 为)(z f 的本性奇点, ∑∞=--+-=011)1(!1)11(en nz z n z z , 23]1 ),(Res[ 1==∴-c z f 。
8.(7)分式线性函数、指数函数、幂函数的映照特点各是什么。
分式线性函数具有保角性、保圆性、保对称性的映照特点, 指数函数具有将带形域映照为角形域的映照特点, 幂函数具有将带形域映照带形域的映照特点。
9.(6分)求将上半平面 0)Im( z 保形映照成单位圆 1|| w 的分式线性函数。
解:000(Im()0)i z z w ez z z θ-=>- 10.(5×2)(1)己知 F )()]([ωF t f =,求函数)52(-t f 的傅里叶变换;(2)求函数)i 5)(i 3(2)(ωωω++=F 的傅里叶逆变换。
解 (1) F =+)]([b at f )(e ||1i aF a a b ωω, ∴ F 21)]52([ =-t f )2(e i 25ωωF -; (2)ωωωi 51i 31)( +-+=F =∴)( t f F -1-+]i 31[ωF -1]i 51[ω+ ⎩⎨⎧<≥-=--;0, 0,0 ,e e 53t t t t t t 00i i e |e ωωωω===,11.(5×2)(1)求函数)2(e )(2-=t u t f t 的拉普拉斯变换;(2)求拉普拉斯逆变换L -1]54[2++s s s 。
解 (1) 4e )(=s F L s t t u 24)2(2e e )]2([e --=-L )]([e 2t u t2e )2(2-=-s s ;(2)L -1]54[2++s s s = L -1]1)2(22[2++-+s s =t e 2-L -]12[2+-s s ={t e2-L -1-+]1[2s s 2L -1}]11[2+s =t e 2-(t t sin 2cos -)。
12.(6分)解微积分方程:0)0( ,1d )()('0==+⎰y y t y tττ。
解:s s Y s sY 1)(1(s) =+ ,11)(2+=s s Y , t t y sin )( =∴。