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复变函数试题及答案

复变函数试题及答案
复变函数试题及答案

一、填空题(每小题2分)

1、复数i 212--的指数形式是

2、函数w =

z

1将Z S 上的曲线()1122

=+-y x 变成W S (iv u w +=)上 的曲线是

3.若01=+z e ,则z = 4、()i

i +1=

5、积分()?+--+i

dz z 22

22=

6、积分

?==1sin 21z dz z

z

i π

7、幂级数()∑∞

=+0

1n n n

z i 的收敛半径R=

8、0=z 是函数

z e z

1

1

1--的 奇点 9、=???

?

??-=1Re 21z e s z z 10、将点∞,i,0分别变成0,i,∞的分式线性变换=w 二、单选题(每小题2分) 1、设α为任意实数,则α1=( )

A 无意义

B 等于1

C 是复数其实部等于1

D 是复数其模等于1 2、下列命题正确的是( )

A i i 2<

B 零的辐角是零

C 仅存在一个数z,使得

z z -=1 D iz z i

=1

3、下列命题正确的是( ) A 函数()z z f =在z 平面上处处连续 B 如果()a f '存在,那么()z f '在a 解析 C 每一个幂级数在它的收敛圆周上处处收敛

D 如果v 是u 的共轭调和函数,则u 也是v 的共轭调和函数

4、根式31-的值之一是( )

A

i 2321- B 2

23i - C 223i +- D i 2321+- 5、下列函数在0=z 的去心邻域内可展成洛朗级数的是( )

A z

1sin 1

B z 1cos

C z ctg e 1

D Lnz

6、下列积分之值不等于0的是( ) A

?

=-1

2

3z z dz B

?

=-1

2

1z z dz C

?=++1242z z z dz

D ?=1

cos z z dz

7、函数()z z f arctan =在0=z 处的泰勒展式为( )

A ()∑∞

=+-02121n n n

n z (z <1) B ()∑∞

=+-0

1221n n n n z

(z <1)

C ()∑∞

=++-012121n n n

n z (z <1) D ()∑∞=-0

221n n n n z

(z <1)

8、幂级数n n n z 20

1)1(∑∞

=+-在1

A

211z - B 211z + C 112-z D 2

11z

+- 9、设a i ≠,C :i z -=1,则()

=-?dz i a z

z C

2

cos ( )

A 0 B

e

π

2i C 2πie D icosi 10、将单位圆1w 的分式线性变换是( )

A )1(1>--=a z a a z e w i β

B )1(1<--=a z a a

z e w i β C )1(>--=a a z a z e w i β

D )1(<--=a a

z a

z e w i β

三、判断题(每小题2分) 1、( )对任何复数z,2

2z z =成立

2、( )若a 是()z f 和()z g 的一个奇点,则a 也是()()z g z f +的奇点

3、( )方程01237=+-z z 的根全在圆环21<

4、( )z=∞是函数()=

z f ()

2

5

1z z -的三阶极点

5、( )解析函数的零点是孤立的 四、计算题(每小题6分)

1、已知())(2222y dxy cx i by axy x z f +++++=在z S 上解析,求a,b,c,d 的值

2、计算积分?

=--22

)1(2

5z dz z z z

3、将函数()1

1

+-=

z z z f 在1=z 的邻域内展成泰勒级数,并指出收敛范围 4、计算实积分I=?∞+++0

2

22

)

4)(1(dx x x x 5、求2

11

)(z

z f +=

在指定圆环+∞<-z 共形映射成单位圆1

()z L w =,使符合条件()0=i L ,()0>'i L

五、证明题(每小题7分)

1、设(1)函数)(z f 在区域D 内解析

(2)在某一点D z ∈0有0)(0)(=z f n ,(Λ,2,1=n ) 证明:)(z f 在D 内必为常数

2、证明方程015=++n z z e 在单位圆1

1 i e

π6

54-, 2 2

1

=

u , 3 (2k+1)i π,(k=0,Λ2,1±±), 4 ??

? ??+-ππk i e

e 242

ln (k=0,Λ2,1±±)

5 3i -,

6 0 ,

7 2

1 , 8 可去, 9 2e , 10 z 1-

二 单选题(每小题2分,共20分)

1 D

2 D

3 A

4 A

5 B

6 B

7 C

8 D

9 A 10 A 三 判断题(每小题2分,共10分)

1? 2 ? 3 ∨ 4 ∨ 5 ? 四 计算题(每小题6分,共36分)

1解:22by axy x u ++=,22y dxy cx v ++= 3Λ分 y x v u = y dx ay x 22+=+

x y v u -= dy cx by ax --=+22 …5分

解得:1,2-====c b d a 6Λ分 2 解:被积函数在圆周的2=z 内部只有一阶极点z=0 及二阶极点z=1 2Λ分

2)1(2

5)(Re 0

2

-=--=

==z z z z z f s

22

25)(Re 1

2

1

1==

'

??

?

??-====z z z z z z z f s 分5Λ

?

=--22

)1(2

5z dz z z z =π2i(-2+2)=0 6Λ分

3 解:()1

1

+-=

z z z f = ()n

n n

z z z 12112

11111

2

10-??? ??--=-+-=+-

∑∞

= …4分

(1-z <2) …6分

4 解: 被积函数为偶函数在上半z 平面有两个

一阶极点i,2i …1分

I=?∞+∞-++dx x x x )

4)(1(21222

…2分 =[

])(Re )(Re 221

2z sf z f s i i

z i z ==+π …3分

=]i

z i

z i z z z z i z z i 22

2

2

2

)

2)(1()4)((==+++???++π …5分

=

6

π

…6分 5 解:)

)((1

)(i z i z z f +-=

…1分

=

i

z i i z -+

-211)(12

…3分

=

∑∞

=---0

2

)()2()1()(1

n n

n

n

i z i i z +∞<-

i

z i

z +- 2Λ分 2

)(2i z i

k

w +=' …3分

0)(=>'='i L w i k =∴ …4分 i

z i

z i

w +-= …6分 五 证明题(每小题7分,共14分)

1 证明:设)(:0D k R z z k ?<- )(z f Θ在0z 解析 由泰勒定理 ∑

=-=000)

()(!

)

()(n n n z z n z f

z f )(D k z ?∈ …2分 由题设 0)(0)(=z f n ∴)()(0z f z f ≡ ,)(D k z ?∈ …4分

由唯一性定理 )()(0z f z f ≡ )(D z ∈ …7分

2 证明:令n z z f 5)(= ,1)(+=z e z ? 2Λ分 (1)()z f 及()z ?在1≤z 解析 (2)1=z 上,()55==n z z f

()1111+=+≤+≤+=e e e e z z

z z ?<5 4Λ分

故在1=z 上()()z z f ?>,由儒歇定理在1=z 内

()()()n z z f N z z z f N ====+)1,()1,(? …7分

一、填空题(每小题2分)

1、()()

32

3sin 3cos 5sin 5cos ????i i -+的指数形式是 2、i i = 3、若0

==+r

z dz z 1ln

4、若v 是u 的共轭调和函数,那么v 的共轭调和函数是

5、设0=z 为函数)(z f =33sin z z -的m 阶零点,则m =

6、设a z =为函数()z f 的n 阶极点,那么()()??

?

???'=z f z f s a

z Re = 7、幂级数∑∞

=0!

n n

n z 的收敛半径R=

8、0=z 是函数z

z 1

sin 5的 奇点

9、方程01237=+-z z 的根全在圆环 内 10、将点∞,i,0分别变成0,i,∞的分式线性变换=w 二、单选题(每小题2分)

1、若函数()z f 在区域D 内解析,则函数()z f 在区域D 内( )

A 在有限个点可导

B 存在任意阶导数

C 在无穷多个点可导

D 存在有限个点不可导 2、使2

2z z =成立的复数是( )

A 不存在

B 唯一的

C 纯虚数

D 实数 3、?

==-22

)1(cos z dz z z

( )

A -i πsin1

B i πsin1

C -2i πsin1

D 2i πsin1 4、根式3i 的值之一是( )

A

2

23i

- B 223i -- C i D i - 5、π=z 是

π

-z z

sin 的( ) A 可去奇点 B 一阶极点 C 一阶零点 D 本质奇点 6、函数()()()

411

++=

z z z z f ,在以0=z 为中心的圆环内的洛朗展式

有m 个,则m=( )

A 1

B 2

C 3

D 4 7、下列函数是解析函数的为( )

A xyi y x 222--

B xyi x +2

C )2()1(222x x y i y x +-+-

D 33iy x + 8、在下列函数中,()0Re 0

==z f s z 的是( )

A ()21z e z f z -=

B ()z

z z z f 1

sin -=

C ()z z z z f cos sin +=

D ()z

e z

f z

1

11--= 9、设a i ≠,C :i z -=1,则()

=-?dz i a z

z C

2

cos ( )

A 0 B

e

π

2i C 2πie D icosi

10、将单位圆1w 的分式线性变换是( )

A )1(1>--=a z a a z e w i β

B )1(1<--=a z a a

z e w i β C )1(>--=a a z a z e w i β

D )1(<--=a a

z a

z e w i β

三、判断题(每小题2分)

1、( )幂级数∑∞

=0n n z 在z <1内一致收敛

2、( )z=∞是函数

2

cos 1z z

-的可去奇点 3、( )在柯西积分公式中,如果D a ?,即a 在D 之外,其它条件

不变,则积分

()=-?dz a

z z f i C π210,()D z ∈ 4、( )函数()=z f z

ctg

e

1在0=z 的去心邻域内可展成洛朗级数

5、( )解析函数的零点是孤立的 四、计算题(每小题6分)

1、计算积分()

?+-C

dz ix y x 2,C :i →1+i 的直线段

2、求函数()()()

2

11+-=z z z

z f 在所有孤立奇点(包括∞)处的留数

3、将函数()i

z i z z f --

+=1

1在i z =的去心邻域内展成洛朗级数,并指出收敛域 4、计算积分()

?

+C

z z dz 1

2

2 , C:122

2+=+y y x , 5、计算实积分I=?

θ

θ

20

cos a d )1(>a

6、求将单位圆1

使符合条件021=??

?

??L ,()11-=L

五、证明题(每小题7分)

1、设函数()z f 在区域D 内解析,证明:函数()z f i 也在D 内解析

2、证明:在0=z 解析,且满足的n n f 21121=

??? ??-,n

n f 21

21=??? ??(Λ2,1=n )的函数()z f 不存在

一填空题(每小题2分,视答题情况可酌情给1分,共20分) 1 ?

19i e

,2 ππ

k e

22

--(k=0,±…) , 3 0, 4 u -, 5 9

6 n - ,

7 ∞+ ,

8 本质,

9 21<

-

二 单选题(每小题2分,共20分)

1 B

2 D

3 C

4 D

5 A

6 C

7 C

8 D

9 A 10 A 三 判断题(每小题2分,共10分)

1? 2 ? 3 ∨ 4 ? 5 ? 四 计算题(每小题6分,共36分)

1解:C 的参数方程为: z=i+t, 01≤≤t dz=dt 3Λ分 ()

?+-C

dz ix y x 2

=()?+-1

21dt it t =3

21i

+-

6Λ分 2解: 1=z 为()z f 一阶极点 1Λ分

1-=z 为()z f 二阶极点 2Λ分

()41

1Re 1

1

-='

???

??-=-=-=z z z z z f s 3Λ分

()()4

1

1Re 1

2

1

=

+=

==z z z z

z f s 5Λ分 ()0Re =∞

=z f s z …6分

3 解:()i

z i z z f --

+=11=?

????? ?

?-++--i i z i i z 211211 …2分 = ()()()

10211+∞

=--+--∑n n

n n i i z i z …5分 (0

一个一阶极点i z = …1分

()011Re 0

20='

??

?

??+===z z z z f s …3分

()i

i z z z f s i

z i

z 21

)

(1

Re 2-

=+=

== …5分 所以原式=π2i π-=??? ?

?

-i 210 …6分

5 解:令θi e z =

iz

dz

z z a I z ?

=-++

=112

1 …1分 =

[][]

?=-----+--122)

1()1(2z a a z a a z dz

i …3分

被积函数在1=z 内的有一个

一阶极点12-+-=a a z

121)(Re 2

1

2-=

-+-=a z f s

a a z …5分

I=1

21

21

2222-=

-a a i i

ππ …6分

6解:221

2

112121--

=--

=??? ??=z z k z z k

L w 2Λ分 ()12

1212111-=-=--

=k k

L 所以2=k 4Λ分 于是所求变换 2

122212

--=--

=z z z z w 6Λ分 五 证明题(每小题7分,共14分)

1 证明: 设f(z)=u (x ,y )+iv (x ,y )

)(z f = u (x ,y )-iv (x ,y )

)(z f i = v (x ,y )-i u (x ,y ) 2Λ分 f (z )在D 内解析,x y y x v u v u -==,

)(z f i 四个偏导数为 v x ,v y ,-u x ,-u y 4Λ分

比较f (z )的C -R 方程 )(z f i 也满足C-R 方程

且四个偏导数在D 内连续 ∴)(z f i 在D 内解析 7Λ分

2 证明:假设在0=z 解析的函数()z f 存在

且满足n n f 21121=

??? ??-,n n f 21

21=??

? ??(Λ2,1=n ) 2Λ分

Θ点列?

?????n 21=n 21

以0=z 为聚点

在点列??????n 21上,n n f 21

21=??

? ??

由解析函数的唯一性定理

在0=z 的邻域内()z f =z 5Λ分

但在这个邻域内又有n n f 21121=

??

? ??-矛盾 ∴在0=z 解析的函数()z f 不存在 7Λ分

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