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1、復變函數與積分變換自測題1:第一章至第三章1、 已知函數f(z)在z0處連續,且f(z0)0.求證:存在z0的某個鄰域,f(z)在其中處處不為0.2、 試將1-cos+isin化為指數形式。3、 計算(3+4i)1+i。4、 計算tan(3-i)。(注意:指最后結果需將實部、虛部分離)5、 求解方程sinz+icosz=4i。6、 已知v(x,y)=epxsiny是調和函數,求實常數p的值,并求對應的復變解析函數f(z)=u+iv。7、 已知f(z)= ex xcosy-ysiny+i(ycosy+xsiny),求f(z)。8、 已知解析函數f(z)滿足,當z0時,f(z)= ,求f(z)。9

2、、 計算,其中C:由0到2+i的有向線段。10、 計算,其中C:正向。11、 計算,其中C:順時針方向。12、 計算,其中C:(1,0)沿單位圓的上半周至(-1,0).13、 計算,其中C:。已知條件:f(z)在內解析,且f(0)=1,f(0)=2.由此再計算的值。自測題1 答案1、 證明:反設題設結論不成立。用數學語言表示:。于是由于f(z)在z0處連續(連續必極限存在),及復變函數極限的定義,知f(z0)=0,與題目已知條件矛盾。題設結論獲證。2、 化為指數形式意味著必須標準化,成為形式。我們首先計算復數的模。(逆用二倍角公式,這一點大家一定要掌握)(絕對值符號千萬表丟了)下面考慮復數的輻

3、角。(逆用二倍角公式,注意cot0無意義,事實上時,原復數為0,輻角不存在,也不需要表示為指數式了)。因此,只要時,原復數就可以表示為下面的指數式:。3、 遇到這樣的問題一定要用最原始的方法進行計算,首先計算,則原式=(為什么可以這樣?因為)由此可見,我們絕對不能忽略Lnz的多值性,2ki很重要!4、 tan(3-i)= (和差角公式)(注意恒等式與二倍角公式的巧妙運用)5、 這個問題顯然不經處理是無法輕易解決的。考慮原方程可化為,則我們可知-iz=Ln4.從而z=iLn4=iln4-2k。6、 。(想想為什么可以這樣快地得到結果?知道前者就可以對偶地將后者設出來啦)7、 解這樣的問題,以首先

4、化簡f(z)為宜,因為復變函數的求導法則與實函數相同。(將復變初等函數展開為u、v的形式,要爛熟于心,“挫骨揚灰”都能認出來!)8、 方法一(強烈推薦!解析函數法),其中z0,C為任意復常數。方法二:首先利用已知條件求得,再利用Cauchy-Riemann條件,通過“偏積分”的方法將u、v求出。(很羅嗦,這里不作演示了)9、利用參數法,本題答案為。10、大家可以發現本題的解決依賴于第2題的結論!令,則原式=(注意:積分上下限的變化、積分變量的變化、被積函數的變化)=。11、考慮復變函數的積分是線積分,可以將積分曲線的方程代入表達式,則顯然分母被消去,原式=0.12、易見(用原函數法),而(令)

5、=,原式=。13、本題大家要勇于對拆項計算,利用Cauchy積分公式與一階導數公式,它等于8i;因此,運用參數化方法,=2.復變函數與積分變換自測題2:第四章14、 冪級數的收斂半徑是多少?15、 在z=0的鄰域內將展開成泰勒級數,它的收斂半徑是多少?16、 判別的斂散性。17、 證明cos(in)是無界數列,并判別的斂散性。18、 求在z=0處的泰勒展開式,其中C:正向。19、 求在圓環域和內的洛朗展式。自測題2 答案20、 本題計算的要點在于極限式的變換,因為復變冪級數與實函數的冪級數,求收斂半徑的方法是相同的。答案是0,因為極限式化簡至最后形如。21、 考慮f(z)的第一個不解析點(指離

6、復平面原點最近的一個)為z=1,則收斂半徑就是1.這是課本上一個很重要的結論,因為洛朗級數展開時分圓環域討論的思想,即由此而來。22、 這級數是收斂的。遇到這類問題,第一步一定是將實部虛部剝離,分別判定斂散性。大家可以先寫出前幾項,繼而得出結論:原級數=i+,實部、虛部均收斂。因為它們滿足Leibniz準則:通項取絕對值后單調遞減且趨于0.這是驗證常數項交錯級數斂散性,最重要的方法。,大家還記得嗎?23、 證明cos(in)是無界數列,并判別的斂散性。普里瓦洛夫(前蘇聯復變函數論泰斗)是莫斯科大學的教授,一次期末口試(要知道,口試可比筆試難多了,無論是從教師還是從學生的角度來說),有一個學生剛

7、走進屋子,就被當頭棒喝般地問了一句“sinz有界無界?”此人稀里糊涂地回答了一句“有界”,就馬上被判不及格,實在是不幸之至。本題實際考查的核心即是sinz、cosz無界,因為當y為實數時,cos(iy)=chy=。因此,本題不證自明,級數發散。24、 解本題的核心是視,對給定的z用一階導數公式,則可得f(z)=2isin2z。這一函數的泰勒展式是十分簡單的。25、 考慮十分復雜,對于這樣的分式多項式函數求洛朗展式,多采用分部分式法。,這樣一來展式也就十分簡單了。復變函數與積分變換自測題3:第五章26、 z=1是函數 的什么奇點?27、 求。28、 設z=a為解析函數f(z)的m級零點,求。29

8、、 求以及。30、 設(C):,求。31、 求,其中(C):。補充列出第四、五章作業題中很重要的一些題:第四章:3、4、9、10、16.第五章:2、5、12、20、50、51、55、(實積分部分)22、24.這些題目不是常規方法能夠很好解決的。希望大家復習時加以重視其中第五章第5題正確答案為A,第51題正確答案為C,校內流傳的“參考答案”是錯的。第5題考慮z0是f(z)的本性奇點,則不存在;從而也不存在,z0是 (z)的本性奇點。自測題3 答案32、 易見將f(z)展開成(z-1)的洛朗級數,有無窮多個負冪項,因此z=1為f(z)的本性奇點。33、 極限不存在,因為z=1為函數的本性奇點(道理

9、同上)。34、 令,其中g(a)0.那么, 【注意在z=a點是解析的】35、 (注意z=是一級極點,用規則1) (注意z=0是一級極點,用規則1) 這兩題考查的都是一級極點用規則1后,連續使用洛必達法則進行變換。但請大家務必注意:洛必達法則在復變函數中,一般都只適用于0/0型的極限!36、 考慮積分曲線是一個橢圓,我們令t=z-1,則=,其中C是C向下做了1個單位的平移變換。顯然,C仍然只包含被積函數的1個奇點唯一的奇點本性奇點0.因此本題結果顯然為i。37、 當0r1時,C還包含被積函數的兩個一級極點i,-i,即包含了被積函數的一切奇點。因此,我們考慮一種另辟蹊徑的方法。r1時,我們轉而考慮被積函數在無窮遠點的留數,按照公式易求得留數為0;又可按照一級極點的規則1求得,

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