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复变函数期末考试复习题及答案详解

复变函数期末考试复习题及答案详解
复变函数期末考试复习题及答案详解

《复变函数》考试试题(一) 1、 =-?=-1||0

0)(z z n

z z dz

__________.(n 为自然数)

2.=+z z 2

2

cos sin

_________.

3.函数z sin 的周期为___________.

4.设

11

)(2+=

z z f ,则)(z f 的孤立奇点有__________.

5.幂级数

n n nz ∞

=∑的收敛半径为__________.

6.若函数f(z)在整个平面上处处解析,则称它是__________.

7.若ξ

=∞

→n n z lim ,则=

+++∞→n z z z n

n (i)

21______________.

8.

=)0,(

Re n z

z e

s ________,其中n 为自然数.

9. z

z sin 的孤立奇点为________ .

10.若0z 是)(z f 的极点,则___

)(lim 0

=→z f z z .

三.计算题(40分):

1. 设

)2)(1(1

)(--=

z z z f ,求)(z f 在}

1||0:{<<=z z D 内的罗朗展式.

2. .cos 1

1||?=z dz z

3. 设

?

-++=C d z z f λ

λλλ1

73)(2,其中

}3|:|{==z z C ,试求).1('i f +

4. 求复数

11

+-=

z z w 的实部与虚部.

四. 证明题.(20分) 1. 函数

)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,

那么它在

D 内为常数.

2. 试证

: ()f z =

在割去线段0Re 1z ≤≤的z 平面内能分出两

个单值解析分支, 并求出支割线0Re 1z ≤≤上岸取正值的那支在1

z =-的值.

《复变函数》考试试题(二)

二. 填空题. (20分)

1. 设i z -=,则____,arg __,||===z z z

2.

C

iy x z y x i xy x z f ∈+=?+-++=),sin(1()2()(222,则

=+→)(lim 1z f i

z ________.

3. =-?=-1||0

0)(z z n

z z dz

_________.(n 为自然数)

4. 幂级数

n

n nz

=∑的收敛半径为__________ .

5. 若z 0是f (z )的m 阶零点且m >0,则z 0是)('z f 的_____零点.

6. 函数e z

的周期为__________.

7. 方程08323

5

=++-z z z 在单位圆内的零点个数为________. 8. 设2

11

)(z z f +=

,则)(z f 的孤立奇点有_________. 9. 函数||)(z z f =的不解析点之集为________.

10. ____)1,1

(Res 4=-z

z .

三. 计算题. (40分)

1. 求函数

)2sin(3

z 的幂级数展开式. 2. 在复平面上取上半虚轴作割线. 试在所得的区域内取定函数

z 在

正实轴取正实值的一个解析分支,并求它在上半虚轴左沿的点及右沿的点

i z =处的值.

3. 计算积分:?-=i

i

z z I d ||,积分路径为(1)单位圆(1||=z )

的右半圆.

4. 求

dz

z z

z ?

=-2

2

)2

(sin π

.

四. 证明题. (20分)

1. 设函数f (z )在区域D 内解析,试证:f (z )在D 内为常数的充要条件是

)(z f 在D 内解析.

2. 试用儒歇定理证明代数基本定理.

《复变函数》考试试题(三)

二. 填空题. (20分) 1. 设1

1

)(2

+=

z z f ,则f (z )的定义域为___________. 2. 函数e z

的周期为_________.

3. 若n n n

i n n z )1

1(12++-+=

,则=∞→n z n lim __________.

4. =+z z 2

2

cos sin ___________.

5. =-?=-1||0

0)(z z n z z dz

_________.(n 为自然数) 6. 幂级数

∑∞

=0

n n

nx

的收敛半径为__________.

7. 设1

1

)(2+=z z f ,则f (z )的孤立奇点有__________.

8. 设

1-=z e ,则___=z . 9. 若0z

)(z f 的极点,则___)(lim 0

=→z f z z .

10. ____)0,(Res =n z

z

e

.

三. 计算题. (40分)

1. 将函数12()z

f z z e =在圆环域0z <<∞内展为Laurent 级数.

2. 试求幂级数n

n n

z n

n ∑+∞

=!的收敛半径. 3. 算下列积分:

?-C z z z z

e )9(d 22,其中C 是1||=z .

4. 求0282269

=--+-z z z z

在|z |<1内根的个数.

四. 证明题. (20分) 1. 函数

)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常

数,那么它在D 内为常数.

2. 设

)(z f 是一整函数,并且假定存在着一个正整数n ,以及两个正数

R 及M ,使得当

R z ≥||时

n z M z f |||)(|≤,

证明)(z f 是一个至多n 次的多项式或一常数。

《复变函数》考试试题(四)

二. 填空题. (20分) 1. 设i

z -=11

,则___Im __,Re ==z z .

2. 若ξ=∞

→n n z lim ,则=+++∞→n

z z z n

n (i)

21______________.

3. 函数e z

的周期为__________. 4. 函数2

11

)(z

z f +=

的幂级数展开式为__________ 5. 若函数f (z )在复平面上处处解析,则称它是___________.

6. 若函数f (z )在区域D 内除去有限个极点之外处处解析,则称它是D 内的_____________.

7. 设

1|:|=z C ,则___)1(=-?C

dz z .

8. z

z sin 的孤立奇点为________.

9. 若0z 是)(z f 的极点,则___)(lim 0

=→z f z z .

10. =)0,(Res n z

z

e _____________.

三. 计算题. (40分)

1. 解方程013

=+z .

2. 设1

)(2-=z e z f z

,求).),((Re ∞z f s

3. .)

)(9(2||2?=+-z dz i z z z

. 4. 函数()f z =z e z

111--有哪些奇点?各属何类型(若是极点,指明它

的阶数).

四. 证明题. (20分)

1. 证明:若函数

)(z f 在上半平面解析,则函数)(z f 在下半平面解

析.

2. 证明0364

=+-z z 方程在2||1<

《复变函数》考试试题(五)

二. 填空题.(20分) 1. 设

i z 31-=,则____,arg __,||===z z z .

2. 当___=z 时,z e 为实数.

3. 设1-=z e ,则___=z .

4.

z

e

的周期为___.

5. 设

1|:|=z C ,则___)1(=-?C

dz z .

6. ____)0,1

(Res =-z

e z .

7. 若函数f (z )在区域D 内除去有限个极点之外处处解析,则称它是D 内的_____________。 8. 函数2

11

)(z

z f +=

的幂级数展开式为_________. 9. z

z sin 的孤立奇点为________.

10. 设C 是以为a 心,r 为半径的圆周,则

___)(1

=-?C n dz a z .

(n 为自然数)

三. 计算题. (40分)

1. 求复数1

1+-z z 的实部与虚部.

2. 计算积分:

z z I L

d R

e ?=,

在这里L 表示连接原点到1i +的直线段. 3.

求积分:I =

?+-π

θθ

202cos 21a a d ,其中0

4.

应用儒歇定理求方程)(z z ?=,在|z|<1内根的个数,在这里

)(z ?在1||≤z 上解析,并且1|)(|

四. 证明题. (20分) 1. 证明函数2||)(z z f =除去在0=z 外,处处不可微.

2. 设

)(z f 是一整函数,并且假定存在着一个正整数n ,以及两个数R

及M ,使得当

R z ≥||时

n z M z f |||)(|≤,

证明:)(z f 是一个至多n 次的多项式或一常数.

《复变函数》考试试题(六)

1.

一、填空题(20分) 1. 若21

(1)1n n n z i n n

+=++-,则lim n z =___________. 2. 设

21

()1

f z z =+,则()f z 的定

____________________________.

3. 函数sin z 的周期为_______________________.

4.

22sin cos z z +=_______________________.

5. 幂级数

n

n nz

+∞

=∑的收敛半径为________________.

6. 若0z 是()f z 的m 阶零点且1m >,则0z 是()f z '的____________零点.

7. 若函数()f z 在整个复平面处处解析,则称它是______________.

8. 函数()f z z =的不解析点之集为__________.

9. 方程5

3

2380z z z -++=在单位圆内的零点个数为___________.

10. 公式cos sin ix

e x i x =+称为_____________________. 二、计算题(30分)

1、2lim 6n

n i →∞

-?? ???

. 2、设2371

()C f z d z

λλλλ++=-?,其中{}:3C z z ==,试求(1)f i '+. 3、设2()1z

e f z z =+,求Re ((),)s f z i .

4、求函数3

6

sin z z 在0z <<∞内的罗朗展式.

5、求复数1

1

z w z -=+的实部与虚部. 6、求3

i e

π

-的值.

三、证明题(20分)

1、 方程7

6

3

9610z z z ++-=在单位圆内的根的个数为6.

2、 若函数()(,)(,)f z u x y iv x y =+在区域D 内解析,(,)v x y 等于常数,

则()f z 在D 恒等于常数.

3、 若0z 是()f z 的m 阶零点,则0z 是1

()

f z 的m 阶极点.

6.计算下列积分.(8分) (1)

2

2

sin ()2

z z

dz z π

=-?

; (2) 2242

(3)

z z dz z z =--?. 7.计算积分

20

53cos d π

θ

θ

+?

.(6分)

8.求下列幂级数的收敛半径.(6分)

(1) 1(1)n

n

n i z ∞

=+∑; (2) 21(!)n

n n n z n

=∑.

9.设3232

()()f z my nx y i x lxy =+++为复平面上的解析函数,试确定l ,

m ,n 的值.(6分)

三、证明题.

1.设函数()f z 在区域D 内解析,()f z 在区域D 内也解析,证明()f z 必为常数.(5分)

2.试证明0az az b ++=的轨迹是一直线,其中a 为复常数,b 为实常数.(5分)

试卷一至十四参考答案

《复变函数》考试试题(一)参考答案

二.填空题

1. 2101i n n π=??≠?

; 2. 1; 3. 2k π,()k z ∈; 4. z i =±; 5.

1

6. 整函数;

7. ξ;

8. 1

(1)!

n -; 9. 0;

10. ∞. 三.计算题.

1. 解 因为01,z << 所以01z <<

111()(1)(2)12(1)2

f z z z z z ==-

----001()22n

n n n z z ∞

∞===-∑∑. 2. 解 因为

2

2

2

12Re ()lim

lim 1cos sin z z z z s f z z z

π

ππ

π

→=

+

===--,

2

2

2

12Re ()lim

lim 1cos sin z z z z s f z z z

π

ππ

π

→-

→-=-

-

===-. 所以

22

2

1

2(Re ()Re ()0cos z z z dz i s f z s f z z πππ==-=

=+=?. 3. 解 令2

()371?λλλ=++, 则它在z 平面解析, 由柯西公式有在

3z <内,

()

()2()c f z dz i z z ?λπ?λ=

=-?.

所以1(1)2()2(136)2(613)z i f i i z i i i π?ππ=+''+==+=-+. 4. 解 令z a bi =+, 则

222222

122(1)2(1)211111(1)(1)(1)z a bi a b

w z z a b a b a b

-+-+=

=-=-=-+++++++++. 故 2212(1)Re(

)11(1)z a z a b -+=-+++, 22

12Im()1(1)z b

z a b -=+++. 四. 证明题.

1. 证明 设在D 内()f z C =.

令2

222

(),()f z u iv f z u v c =+=+=则.

两边分别对,x y 求偏导数, 得 0(1)

0(2)x x y

y uu vv uu vv +=??+=?

因为函数在D 内解析, 所以,x y y x u v u v ==-. 代入 (2) 则上述方程组变为

00

x x x x uu vv vu uv +=??

-=?. 消去x u 得, 22

()0x u v v +=. 1) 若22

0u v +=, 则 ()0f z = 为常数.

2)

若0x v =, 由方程 (1) (2) 及 ..C R -方程有0,x u = 0y u =,

0y v =.

所以12,u c v c ==. (12,c c 为常数). 所以12()f z c ic =+为常数.

2.

证明()f z 0,1z =. 于是割去线段0Re 1z ≤≤的

z 平面内变点就不可能单绕0或1转一周, 故能分出两个单值解析分支.

由于当z 从支割线上岸一点出发,连续变动到0,1z = 时, 只有z 的幅

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