西安交通大学复变函数与积分变换试卷(B卷)及参考答案
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复变函数复习卷及参考答案一、填空题1、复数1z i =+的三角表示式=2(cossin )44i pp+;复指数表示式=42ie p 。
2、复数()13z i =+的z =2;23Argz k pp =+;arg 3z p=;13z i =-。
3、62111i i i -æö==-ç÷+èø。
10125212131i i i i i +-=+-=-。
4、()()31123513253x y i x i y i x y +=ì++-=-Þí-=-î,求解方程组可得,45,1111x y -==。
5、()()231,f z z z =-+则()61f i i ¢-=--。
6、()n3L i -ln 226i k i pp =-+;ln()ie 12i p=+。
7、()(2)1321,(13)2ik i iiee i p p p -++==+。
8、32282(cossin)33k k i p pp p++-=+;0,1,2k =。
1224(4)2i i -==±。
9、1sin 2e e i i --=;221cos ()22i e e pp p -=+;10 、21024z dzz z ==++ò ;1212z dz i z p ==-ò 。
11、设31cos ()zf z z -=,则0z =是(一级极点);31cos 1Re [,0]2z s z -=。
1()s i n f z z=,0z =是本性奇点。
二、判断下列函数在何处可导?何处解析?在可导处求出导数。
(1)()22f z x iy=+;解:22,,2,0,0,2u u v v u x v y x y xyxy¶¶¶¶======¶¶¶¶,一阶偏导连续,因此当,x y y x u v u v ==-时,即x y =时可导,在z 平面处处不解析。
第二章 解析函数一、选择题:1.B 可参照填空题第四小题的处理方法。
2.B 注: 函数)(z f 在点z 可导,)(z f 在点z 不一定解析;反之,)(z f 在点z 不解析,则函数)(z f 在点z 可导;函数)(z f 在一 区域内处处可导等价于处处解析3.D 注: A 三角函数的模可能大于1或无界;B 若0z 是函数)(z f 的奇点,则)(z f 在点0z 不一定不可导C 解析的条件; v u ,在区域D 内可微,v u ,在区域D 内满足柯西-黎曼方程,4. C 由柯西黎曼方程可得。
5.B 第二节例2.3的结论: 解析函数若)(z f '在某一区域内处处为零,则函数在此区域内为常数。
6.C 注:选项A ,B ,D 中函数)(z f 只是有定义,并为要求解析。
反例:x i x z f sin cos )(+= 选项C 设解析函数),(),()(y x iv y x u z f += 则 解析函数 ),(),()(y x iv y x u z f -=两式相加得到解析函数),()(y x u z g 2= 满足柯西黎曼方程 ,因此0=∂∂xu 两式相减得到解析函数),()(y x v z h 2= 满足柯西黎曼方程 ,因此 0=∂∂xv 所以,函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导数0=∂∂+∂∂=x v i x u z f )(' 根据:第二节例2.3的结论: 解析函数若)(z f '在某一区域内处处为零,则函数在此区域内为常数。
7.A 导数公式 xv i x u z f y x iv y x u z f ∂∂+∂∂=+=)('),(),()(,则导数若 8.A 注: 本题 函数是 z e ,不是 ze 。
))sin()(cos(y i y e e e x iy x z -+-==-判定时,按照判定复变函数可导解析的方法进行处理。
中国计量学院201 2 ~ 201 3 学年第二学期 《 复变函数与积分变换 》课程试卷( B )参考答案及评分标准开课二级学院: 理学院_ ,学生专业:电信等 教师:罗先发、沈鸿、吴跃生 一、选择题1、B2、D3、C4、B5、C 二、填空题1、五级极点2、|1|1z -<3、22i --4、-(21),k i k Z π+∈5、3 三、判断题1、√2、×3、×4、√5、√四、解答题 (第1、2小题各6分,3—8小题各8分,共60分) 1、求值:i i .解[l n ||(a r g i i L n i i i i iki e e π++==………………(3分)[ln1(2)](2)22i i k k eeππππ++-+==…………………(6分),2、计算:Czdz ⎰Ñ,其中C 是逆时针方向单位圆周曲线.解 :(02)i C z e θθπ=≤≤………………………(2分) 2220()2i i i i Czdz e d e e ie d i d i πππθθθθθθπ--==⋅==⎰⎰⎰⎰Ñ………………………(6分)3、计算:22cos 1z zdz z =-⎰Ñ. 解:因为21111()1211z z z =---+, 所以由柯西积分公式得2||2||2||2c o s 1c o s c o s[]1211z z z z z z dz dz dz z z z ====---+⎰⎰⎰蜒? ………………… (4分) 1112[cos |cos |][cos1cos(1)][cos1cos1]02z z i z z i i πππ==-=⋅-=--=-=……… (8分)4、计算:23223(1)z z z dz z =-+-⎰Ñ. 解 22332322233(1)(1)2112(1)(1)1(1)(1)z z z z z z z dz dz dz z z z z z ===⎡⎤-+---+==-+⎢⎥-----⎣⎦⎰⎰⎰蜒? 232221121(1)(1)z z z dz dz dz z z z ====-+---⎰⎰⎰蜒?……………… (4分) 2002i i ππ=-+=……………… (8分)5、计算:112()nn z zdz +∞=-=∑⎰Ñ.解 因为0n n z +∞=∑解析,所以由柯西积分定理知012()0nn z z dz +∞===∑⎰Ñ, 而1212z dz i z π==⎰Ñ……………… (4分)因此 1001111222211()()()nn n n n n z z z z z dz z dz dz z dz zz +∞+∞+∞=-=======+=+∑∑∑⎰⎰⎰⎰蜒蜒202i i ππ=+=……… (8分)6、判别函数21(1)sin 1z z --有限奇点的类型,并求出该奇点处的留数.(8分)解 1z =是函数21(1)sin 1z z --的有限孤立奇点,………………(1分)函数21(1)sin 1z z --在该孤立奇点的罗朗级数为2235711111(1)sin(1)[]113!(1)5!(1)7!(1)z z z z z z z -=--+-+-----L 35111(1)3!(1)5!(1)7!(1)z z z z =--+-+---L ………………(5分)因此,1z =是本性奇点,………………(6分) 函数该奇点处的留数为2111Re [(1)sin ;1]13!s z C z --==--.………………(8分)7、求函数1(1)(2)z z --在区域1||2z <<中的罗朗级数.解:因为1||2z <<,所以1||1,||12z z<<,由011n n u u ∞==-∑ (||1)u <得 ……………(4分) 1111111(1)(2)21112z z z z z z z=-=-------- ………………(6分) 00112n nn n z z z ∞∞==⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑1001 (1||2)2n n n n n z z z ∞∞+===--<<∑∑ ………………(8分)8、已知调和函数323u x xy =-,求其共轭调和函数v ,并求以u 为实部且满足条件(0)f i =的解析函数)(z f .解2233u x y x ∂=-∂,6,u xy y∂=-∂由C-R 条件得 y v ∂∂=2233,ux y x ∂=-∂ (1) v x ∂-=∂6u xy y∂=-∂, (2)………………(3分) 将(1)式对x 积分得2(,)63()v x y xydx x y y ϕ==+⎰,(3) …………………………………(5分) (3)式对y 求导,代入(2),2()3y y ϕ'=,得 3()y y C ϕ=+于是,23(,)3v x y x y y C =++,…………………………………………(7分) 由iv u z f +=)(,且(0)f i =,得 1C =因此所求的解析函数为:)(z f =32323(31)x xy i y x y -++-+………………(8分)五、证明(每小题5分,共10分)1、设()f z 在区域D 内解析,且Im ()f z 在D 内恒为常数,证明()f z 在区域D 内必为常数.证明 设()f z u iv =+,则Im v z =是常数,因为()f z 解析,所以由C-R 条件知0,0,u v u v x y y x∂∂∂∂===-=∂∂∂∂………………(3分) 于是知 Re u z = 也是常数,从而()f z u iv =+是常数.………………(5分)2、证明:0z 是函数()f z 的(1)m m ≥级极点的充分必要条件是:()f z 可以表示为0()()()mz f z z z ψ=-的形式,其中()z ψ在0z 点解析,且0()0z ψ≠.证明 因为0z 是函数()f z 的(1)m m ≥级极点,由定义有(1)1010010001(1)00010000()()()()()1()()()()()(),()m nm n m m m m n m m m n m mC C C f z C C z z C z z z z z z z z C C z z C z z C z z C z z z z z z z ψ-----++---=+++++-++-+---⎡⎤=+-++-+-++-+⎣⎦-=-L L L L L L 其中1(1)000100()()()()()m m n m m m n z C C z z C z z C z z C z z ψ++---=+-++-+-++-+L L L在0z 的某个邻域内收敛,所有在该邻域内()z ψ解析,且0()0m z C ψ-=≠.于是必要性的证,……………………(4分)逆上述过程,即可证明充分性.……………………(5分)。
河南理工大学 2012—2013 学年第 1 学期《复变函数与积分变换》试卷(B 卷)参考答案及评分标准一. 填空题(每题4分,共32分)1. 1;2. cos sin 22i ππ+;3. 1-n nz ;4. 0z =是zz 31-的1阶极点,31)0,31(Re =-z z s ; 5. z=0; 6. 0;7. 2i π+; 8. ()()12F F ωω二. 选择题 (每题4分,共16分)1. C2. B3. B4. C三. 解答题 (共52分)1.解: 因为2u x ay x ∂=+∂,2u ax by y ∂=+∂,2v cx dy x ∂=+∂,2v dx y y ∂=+∂…………(2分)则对任意的(,)x y 有u v x y u v y x ∂∂⎧=⎪∂∂⎪⎨∂∂⎪=-⎪∂∂⎩ 即2222x ay dx y ax by cx dy +=+⎧⎨+=--⎩………(4分)可得:2,1a d b c ====- …………………………………………… (6分).这时,()i 2()2i()22i u v f z x y x y z z x x ∂∂'=+=+---∂∂或……………(8分) 解1:⎰⎰⎰+⋅==+c - c )d isin 2i(cos 2cos 2Rezdz 21dz |z |z z ππθθθθ……(4分)i 4)d cos2(14i 0 πθθπ=+=⎰…………………………………………(7分)解2:⎰⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+c 20 i i -i d 2ie 22e 22e dz |z |z |z |z πθθθθ………… (5分)i 40)2i(2ππ=+=……………………(7分) 3. 解: 设()2145f z z z =++,则()f z 分母的次数比分子的高两次,在实轴上无孤立奇点,故所求积分存在. ()f z 有两个一阶极点:12z i =-+,22z i =--,其中12z i =-+在上半平面. ……………………………(2分)而()112Res ,lim (cos 2sin 2)22iz iz z i e e fe z i z i i -→-+==-++,…………………(4分) ()122Res ,45ix iz e dx i fe z x x π+∞-∞=++⎰11cos2sin 2e i e ππ--=-…………(6分) 122cos Re cos 24x 545ixx e dx dx e x x x π∞∞--∞-∞⎡⎤∴==⎢⎥++++⎣⎦⎰⎰.……………(8分)4. 解: )(z f 在复平面内有两个孤立奇点i z ±=……………………(1分) )(z f 在 2||0<-<i z 与 +∞<-<||2i z 内解析…………………(2分) 当0||2z i <-<时,1111()2f z z i z i z i i z i =⋅=⋅-+-+-011111(1)()22212n n n z i z i i z i i z i ii ∞=-=⋅⋅=----+∑…………………………(4分)1101(1)()()2n n n n z i i ∞+-==--∑…………………………………………………(5分)当+∞<-<||2i z ,i z i i z i z i i z z f -+-=-+⋅-=211)(1211)(2 n n n i z i i z )2()1()(102---=∑∞=…………………………………………(7分) 20)1()2(+∞=--=∑n n n i z i ………………………………………………(8分)5. 解:因为∑∑∞=∞=+∞<===0n 2n n 0n n 2z -)z (| z n!(-1)n!)(-z e(z)' f 2|……(4分) 所以由幂级数在收敛圆内逐项求积性质,得 ∑⎰∞=++∞<+==0n 12n n z 0)z (| 12n z n!(-1))d (' f (z) f |ζζ…………(7分) 6.解: 法一、s i =±是222(1)st s e s +的二级极点,由计算留数的法则 ()22231()222Re ,lim 2(1)()()2st itst st s i s ist s i s s se ite s e i e s s i s i →='++-⎡⎤⎡⎤===-⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦, ()22231()222Re ,lim 2(1)()()2st itst st s i s ist s i s s se ite s e i e s s i s i -→=-'+--⎡⎤⎡⎤-===⎢⎥⎢⎥+--⎣⎦⎣⎦ …………………………………………………………………………(4分)则ℒ1-222222Re ,(1)(1)st s s s e i s s ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦222Re ,(1)st s s e i s ⎡⎤+-⎢⎥+⎣⎦………(6分) sin 22it itite ite t t -=-+=…………………………………………………(7分) 法二、因为()2221211d s ds s s ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦+,而且ℒ[]21sin 1t s =+,………(3分) 则由微分性质ℒ()d tf t ds=-⎡⎤⎣⎦ℒ()f t ⎡⎤⎣⎦得……………………………(5分)ℒ1-222(1)s s ⎡⎤⎢⎥+⎣⎦sin t t =…………………………………………………(7分) 法三、由ℒ[]21sin 1t s =+,ℒ[]2cos 1s t s =+,………………………(2分) 利用Laplace 变换卷积定理得ℒ1-222(1)s s ⎡⎤⎢⎥+⎣⎦2sin cos t t =*02sin cos()tx t x dx =-⎰…………………………………(5分) []0sin sin(2)t t t x dx =--⎰01sin cos(2)2t t t t x =--sin t t =………………(7分) 7. 解:设方程的解为y =y (t ),且ℒ[y (t )]=Y (s ),对方程两边做Laplace 变换得1()(0)()sY s y Y s s-+=…………………………………………(3分) 由初始条件整理得:1(1)()s Y s s += 解得 ()1()1Y s s s =+…………………………………(5分) 做Laplace 逆变换得原方程的解为()y t =ℒ1[()]Y S -=ℒ()11[]1s s -=+ℒ111[]11t e s s ---=-+………………(7分)。
复变函数与积分变换试题与答案一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20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.设复数z 1cos i sin 33ππ=++,则arg z=( ) A.-3π B.6πC.3πD.23π2.w=z 2将Z 平面上的实轴映射为W 平面的( )A.非负实轴B.实轴C.上半虚轴D.虚轴3.下列说法正确的是( )A.ln z 的定义域为 z>0B.|sin z|≤1C.e z ≠0D.z -3的定义域为全平面4.设C 为正向圆周|z|=1,n C sin zdz z⎰=2π i ,则整数n 为( )A.-1B.0C.1D.2 5.设C 为正向圆周|z|=2,则2Czdz z ⎰=( )A.-2πiB.0C.2πiD.4πi6.设C 为正向圆周|ξ|=2,f(z)=2C sin 6d (z)πςςς-⎰,则f′(1)=( )A.-3i 36π B.3i 36π7.设nn n 0a z∞=∑n n n 0b z ∞=∑和n n n n 0(a b )z ∞=+∑的收敛半径分别为R 1,R 2和R ,则( )A.R=R 1B.R=min{R 1,R 2}C.R=R 2D.R≥min{R 1,R 2}8.罗朗级数nn n 1n 0n 01z z 2∞∞-==+∑∑的收敛域为( ) A.|z|<1 B.|z|<2C.1<|z|<2D.|z|>29.已知sinz=n 2n 1n 0(1)z (2n 1)!+∞=-+∑,则Res 4sin z,0z ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦( )A.1B.-13!C.13! D.15!10.整数k≠0,则Res[cot kz, π]=( ) A.-1k B.0 C.1kD.k 二、填空题(本大题共6小题,每小题2分,共12分)请在每小题的空格中填上正确答案。
中国计量学院201 1 ~ 201 2 学年第二学期《 复变函数与积分变换 》课程试卷(B )参考答案及评分标准开课二级学院: 理学院_ ,学生专业: ,教师: 武丹一、 选择题1、D2、D3、D4、C5、C二、 填空题1、四级极点2、|z-4|<123、-14、-5025、4 三、判断题1、错2、错3、错4、错5、对四、计算题1、0,2、03、04、 2sin 2i π5、2cos2i π五、解答题1、解:6,u xy x∂=-∂ 2233u y x y ∂=-∂ ……………………………(1分) y v ∂∂=6,u xy x ∂=-∂,(1)-=∂∂x v 2233u y x y∂=-∂, (2)………………(2分) 将(1)式对y 积分得(,)6v x y xydy =-⎰=23()xy x ϕ-+,(3) …………………………………(4分)(3)对x 求导,带入(2),2()3x x ϕ'=,得 3()x x c ϕ=+ 于是,23(,)3v x y xy x c =-++,…………………………………………(8分) 由iv u z f +=)(,且(0)f i =,得 1=c因此所求的解析函数为:)(z f =32323(31)y x y i x xy -+-+………………(10分)2、z=3为奇点, …………………………………………(1分)2101(1)1(3)cos 0|z-3|3(2)!(3)n n n z z n z ∞-=--=⋅<<+∞--∑ (6分) 所以是函数的本性奇点。
………… (8分)《 复变函数与积分变换 》课程试卷B 参考答案及评分标准 第 1 页 共 3 页111Re (3)cos ;332s z C z -⎡⎤-==-⎢⎥-⎣⎦ ………… (10分) 六、 计算题1、解:当1||0<<z 时,由∑∞==-011n n z z 得 ……………(4分) 21(1)z +=20(1)n n n z ∞=-∑, )1||0(<<z ………………(8分) 221(1)z z +=2201(1)n n n z z ∞=⋅-∑=220(1)n n n z ∞-=-∑, )1||0(<<z ………………(10分) 2、解: 21111()1211z z z =---+ ,。
复变函数与积分变换试题(一)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、(10分)已知222121),(y x y x v +-=.求函数),(y x u 使函数),(),()(y x iv y x u z f +=为解析函数.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 i z z3)(cos C :绕点i 一周正向任意简单闭曲线。
五、(10分)求函数)(1)(i z z z f -=在以下各圆环内的罗朗展式。
1.1||0<-<i z 2.+∞<-<||1i z六、证明以下命题:(5分×2)(1))(0t t -δ与o iwt e -构成一对傅氏变换对。
(2))(2ωπδ=⎰∞+∞-ω-dt e t i七、(10分)应用拉氏变换求方程组⎪⎩⎪⎨⎧='+=+'+='++'0401z y z y x z y x 满足x (0)=y (0)=z (0)=0的解y (t )。
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. 22942ln π+ .ππk arctg 22ln 32+-2.3-i 2i 3-i3. Z 不取原点和负实轴4. 空集5. 2z 6. 0 7.将常形域映为角形域8. 角形域映为角形域9.⎰∞+∞-ωωπωωd e F i )(2110. ⎰∞+-0)(dt e t f st二、解:∵y ux x v ∂∂-=-=∂∂ xuy y v ∂∂==∂∂∴c xy u += (5分)c xy y x i z f ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=222121)(∵f (0)=0c =0 (3分)∴222222)2(2)(2)(z i xyi y x i y x i xy z f -=+--=--=(2分)三、解:原式=(2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2621π 01=z 12=z(2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2643π 33=z ∞=4z2312(3,)3)(1(1Re 66⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--分)z z z s⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∞--0,1)31)(11(11Re 2,)3)(1(1Re 266z z z z s z z z s 分)(=0∴原式=(2分) 23126⨯⨯i π=i 63π-四、1.解:原式⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=∑=k k z z z s i ,)1(1Re 221 (3分) z 1=0z 2=1]11[2+-=i π=0(2分)2.解:原式iz z i=''=s co !22πi z z i =-π=)(cos i i cos π-==1ich π-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)(11)(--∞=-=∑n n n i z in nn i z i )(1-=∑∞-=(2分)2.解:⎪⎭⎫⎝⎛-+⋅-=-+⋅-=i z i i z i z i i z z f 11)(11)(1)(11)(2分)(分)((1分)nn i z i i z ∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛---=02)(120)(11+∞=-=∑n n n i z i 20)(--∞=-=∑n n n i z i (2分) 六、1.解:∵00)(0t i e t t ti t i e dt e t t ωωωδ-==--∞+∞-=-⎰(3分) ∴结论成立 (2)解:∵1)(2210==ωπδπ=ωω-ω-∞+∞-⎰ti t i e dw e(2分)∴)(2w πδ与1构成傅氏对∴)(2ωπδω=-∞+∞-⎰dt e t i(2分)七、解:∵⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=++=++)3(0)(4)()2(0)()()()1(1)()()(s sZ s Y s Z s sY s X S s sZ s Y s sX(3分)S (2)-(1):∴⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅-=s s s Y 111)(2⎪⎭⎫ ⎝⎛++--=--=1111211112s s s s s s (3分)∴cht e e t Y tt -=--=-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。
复变函数与积分变换试题本试题分两部分,第一部分为选择题,1 页至3 页,第二部分为非选择题,4 页至8 页,共 8 页;选择题 40 分,非选择题 60 分,满分 100 分,考试时间 150 分钟。
第一部分 选择题一、单项选择题(本大题共20 小题,每小题2 分,共40 分)在每小题列出的四个选项中只有 一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
复数z =16- 8 i 的辐角为( )25 25D .2k+4,k =0,1,7.函数w =z 2把Z 平面上的扇形区域:0<argz,0| z | 2 映射成 W 平面上的区域( )2A .0<argz,0|w | 4 B . 0<argz ,0|w | 42C . 0<argz,0|w | 2D . 0<argz,0|w | 28.若函数 f(z)在正向简单闭曲线 C 所包围的区域 D 内解析,在 C 上连续,且 z=a 为 D 内任 一点,n 为正整数,则积分c (z -f (a z ))n +1等于(9.设C 为正向圆周|z+1|=2,n 为正整数,则积分c (z -d i z)n +1等于(2. 3.4.5. 6. A . arctan 1 B .-arctan 1 22 方程 Rez 2 =1所表示的平面曲线为( ) A . 圆 B .直线复数z = -3(cos ,-isin )的三角表示式为 44A . - 3(cos ,+isin ) 44C . 3(cos ,+isin ) 设 z=cosi ,则( ) A .Imz=0 B .Rez=π复数e 3+i 对应的点在( A .第一象限 设 w=Ln(1-I),则 Imw 等于( A .-4B .第二象限)C .π-arctan 1 2D .π+arctan 1 2C .椭圆D .双曲线B .D. C .C . 443(cos , -isin)55 44 - 3(cos, -isin)|z|=0 第三象限 D .argz=πD .第四象限B .2k -4,k =0,1,1.C .4 A . 2i f (n +1) (a ) (n +1)!2i B .2i f (a )n !C .2if (n ) (a )D . 2n!i f (n )(a )dz A . 1 B .2πi C .0 D .12iz=-1是函数(z co +t 1)z 4 的( )(n + 1)!幂极数n =(1 n (2+n )1!)!z n 的收敛半径为(B .e z dz,其中C 为正向圆周|z|= 5C .z dz,其中C 为正向圆周|z|=1 c sinzD .coszdz,其中C 为正向圆周|z|= 2cz-1映射w =z 2 + 2z 下列区域中每一点的伸缩率都大于1的是(下列映射中,把角形域0argz保角映射成单位圆内部|w|<1的为(10.11.12.13.14. 15. 16. 17. 18. 19.20.设 C 为正向圆周|z|=1,则积分 dz 等于( ) c | z | A .0 B .2πi C .2π设函数 f (z )=z e d,则 f (z )等于( )D .-2πA .ze z + e z +1B .ze z +e z -1C .- ze z + e z -1D .ze z - e z +1设积分路线 C 是帖为 z=-1到 z=1 的上半单位圆周, A .2 +i B . 2- i C . z + 1 则 z +21 c z 2 -2- idz 等于( D . -2 +i的收敛区域为( )A .0|z| + B . |z| + C . 0 |z| -1 D .|z| 1sin (z - )z = 是函数 f (z )= 3的(3 3z-A . 一阶极点B .可去奇点C . 一阶零点D .本性奇点A . 3 阶极点B .4 阶极点C .5 阶极点D .6 阶极点A . 0B .1C .2D . +设 Q (z )在点 z=0 处解析,f(z) = Q(z) z(z-1),则 Res[f(z),0]等于(A . Q (0)B .-Q (0)下列积分中,积分值不为零的是( ) A .(z 3 +2z +3)dz,其中C 为正向圆周|z-1|=2 C .Q ′(0) D . -Q ′(0)A .|z +1|12B .|z +1|12 C .| z | 12D .|z|12z 4 + 1 A .w = z z 4+-11z 4-1B .w = B w = z 44z 4-i C .w =C w =z 4+iD .4 z 4 + i w =44幂级数 n-1第二部分非选择题(共60 分)二、填空题(本大题共 10 空,每空 2 分,共 30 分) 不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
«复变函数与积分变换»期末试题〔A〕一.填空题〔每题3分,共计15分〕1.231i-的幅角是〔〕;2.)1(iLn+-的主值是〔〕;3.211)(zzf+=,=)0()5(f〔〕;4.0=z是4sinzzz-的〔〕极点;5.zzf1)(=,=∞]),([Re zf s〔〕;二.选择题〔每题3分,共计15分〕1.解析函数),(),()(yxivyxuzf+=的导函数为〔〕;〔A〕yxiuuzf+=')(;〔B〕yxiuuzf-=')(;〔C〕yxivuzf+=')(;〔D〕xyivuzf+=')(.2.C是正向圆周3=z,如果函数=)(zf〔〕,那么0d)(=⎰C zzf.〔A〕23-z;〔B〕2)1(3--zz;〔C〕2)2()1(3--zz;〔D〕2)2(3-z. 3.如果级数∑∞=1nnnzc在2=z点收敛,那么级数在〔A 〕2-=z 点条件收敛 ; 〔B 〕i z 2=点绝对收敛;〔C 〕i z+=1点绝对收敛; 〔D 〕i z 21+=点一定发散.4.以下结论正确的选项是( )〔A 〕如果函数)(z f 在0z 点可导,那么)(z f 在0z 点一定解析; (B)如果)(z f 在C 所围成的区域解析,那么0)(=⎰Cdz z f〔C 〕如果0)(=⎰Cdz z f ,那么函数)(z f 在C 所围成的区域一定解析;〔D 〕函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域均为调和函数.5.以下结论不正确的选项是〔 〕.(A) 的可去奇点;为z1sin ∞(B) 的本性奇点;为z sin ∞(C) ;1sin 1的孤立奇点为z∞(D) .sin 1的孤立奇点为z ∞三.按要求完成以下各题〔每题10分,共计40分〕〔1〕设)()(2222y dxy cx i by axy x z f +++++=是解析函数,求.,,,d c b a〔2〕.计算⎰-Czz z z e d )1(2其中C 是正向圆周:2=z ;〔3〕计算⎰=++3342215d )2()1(z z z z z〔4〕函数3232)(sin )3()2)(1()(z z z z z z f π-+-=在扩大复平面上有什么类型的奇点?,如果有极点,请指出它的级.四、〔此题14分〕将函数)1(1)(2-=z z z f 在以下区域展开成罗朗级数; 〔1〕110<-<z ,〔2〕10<<z ,〔3〕∞<<z 1五.〔此题10分〕用Laplace 变换求解常微分方程定解问题⎩⎨⎧='==+'-''-1)0()0()(4)(5)(y y e x y x y x y x六、〔此题6分〕求)()(0>=-ββtet f 的傅立叶变换,并由此证明:te d t ββπωωβω-+∞=+⎰2022cos«复变函数与积分变换»期末试题〔A 〕答案及评分标准一.填空题〔每题3分,共计15分〕1.231i -的幅角是〔 2,1,0,23±±=+-k k ππ〕;2.)1(i Ln +-的主值是〔 i 432ln 21π+ 〕; 3.211)(z z f +=,=)0()5(f 〔 0 〕,4.0=z 是4sin z zz -的〔 一级 〕极点;5. zz f 1)(=,=∞]),([Re z f s 〔-1 〕; 二.选择题〔每题4分,共24分〕1.解析函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导函数为〔B 〕;〔A 〕 y x iu u z f +=')(; 〔B 〕y x iu u z f -=')(;〔C 〕y x iv u z f +=')(; 〔D 〕x y iv u z f +=')(.2.C 是正向圆周3=z ,如果函数=)(z f 〔 D 〕,那么0d )(=⎰Cz z f .〔A 〕23-z ; 〔B 〕2)1(3--z z ; 〔C 〕2)2()1(3--z z ; 〔D 〕2)2(3-z . 3.如果级数∑∞=1n nnz c 在2=z 点收敛,那么级数在〔C 〕〔A 〕2-=z 点条件收敛 ; 〔B 〕i z 2=点绝对收敛;〔C 〕i z+=1点绝对收敛; 〔D 〕i z 21+=点一定发散.4.以下结论正确的选项是( B )〔A 〕如果函数)(z f 在0z 点可导,那么)(z f 在0z 点一定解析; (B)如果)(z f 在C 所围成的区域解析,那么0)(=⎰Cdz z f〔C 〕如果0)(=⎰Cdz z f ,那么函数)(z f 在C 所围成的区域一定解析;〔D 〕函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域均为调和函数.5.以下结论不正确的选项是〔 D 〕.的可去奇点;为、zA 1sin )(∞的本性奇点;为、z B sin )(∞.sin )(的孤立奇点为、zC 11∞的孤立奇点;为、z D sin )(1∞ 三.按要求完成以下各题〔每题10分,共40分〕〔1〕.设)()(2222y dxy cx i by axy x z f +++++=是解析函数,求.,,,d c b a解:因为)(z f 解析,由C-R 条件y v x u ∂∂=∂∂xv y u ∂∂-=∂∂ y dx ay x 22+=+,22dy cx by ax --=+,2,2==d a ,,2,2d b c a -=-=,1,1-=-=b c给出C-R 条件6分,正确求导给2分,结果正确2分。
西安交通大学考试题 课 程 复变函数与积分变换(B卷)
系 别 考 试 日 期 2006 年 1 月 日 专业班号 姓 名 学 号 期中 期末 一、解答下列各题(每小题5分,共60分)
1、设ba,是实数,函数iybxaxyzf)()(22在复平面解析,求ba,. 1、解:Cauchy-Riemann方程,yay2,bxax2,解出 2a,1b.
2、求ii2)1(,并指出其主值. 解:)))1(2(ln2exp())1(2exp()1(2iiArgiiLniii exp(2(ln2(2)))4exp((4)(ln2))2iikni
))2sin(ln)2(cos(ln42ien;其中Zn;
其主值为))2sin(ln)2(cos(ln2ie.
3、计算Czdzzze2sin,其中1||:zC,方向为正向. 2、解:用Cauchy积分公式, 2sin2|)sin(22sin22eizeidzzzezzCz
.
4、计算Czdzze326,其中1||:zC,方向为正向.
成绩 解:用高阶导数公式, iieidzzezzCz44!22|)6(!2260)2(232
5、判别级数1nnni的收敛性. 解:2sin2cos)2sin2(cosniniinn, 12cosnnn和12sinnnn的收敛性分别与12coskkk和112)21sin(kk
k
的相同,
由高等数学中的Leibniz判别法,后两个级数收敛,故前两个也收敛,所以 1nn
ni
收敛。
6、求幂级数nnznn155的收敛半径. 解:记55nncn,则1||1nncc(n),所以收敛半径为1。
7、求1)(2zezzf的奇点,并指出奇点类型. 解:1)(zezg的零点为ik2(Zk),显然它们都是孤立零点; 而01)2('2ikeikg,所以这些点都是)(zg的1级零点; 但其中0z是分子2z的2级零点,所以,0z是函数f的可去奇点,
其他的ik2(0,kZk)都是f的1级极点
8、求2sin)(zzezfz在孤立奇点0z处的留数. 解:0z是f的1级极点,所以
220sinsinRes[(),0]Res[,0]lim()1zzzezezfzzzz
9、求积分dzzzC12,其中2||:zC,方向为正向. 解:1)(2zzzf在复平面上有两个奇点 i,i,且都包含在曲线C内; 由留数定理,
2222(Res[,]Res[,])111Czzzdziiizzz
iiiiii2)22(2
共 2 页 第 1 页 11、求函数)(sin)(tuttf的Fourier变换. 解: [)(tu]=)(1j, [tsin]=))1()1((j, 所以 )]([tf= [)(tu] + [tsin]=)(
1
j+))1()1((j
12、求函数ttetftsin)(的Laplace变换. 解:[tsin]=112s,由Laplace变换的微分性质, L [ttsin)(]=)
11(2sds
d,
所以 L [ttsin]=222)1(2)11(sssds
d;
L [tte
tsin]=22)1)1(()1(2ss.
二、(10分)将函数)1)(2(1)(zzzf分别在圆环域1|1|0z,|1|1z
展开成Laurent级数. 、、解:在圆环域1|1|0z上的Laurent级数为
01)1()1(11)1(1111)1)(2(1)(nnnzzzzzzzf;
在圆环域|1|1z上的Laurent级数为
111111111)1(111)1)(2(1)(zzzzzzzzf
20)11()1()11()1(1111nnnnnn
zzzz
四、(10分)用留数计算广义积分dxxxx)4)(1(cos22. 解:有理函数)4)(1(1)(22zzzf的分母次数=分子次数+4,且该函数在在实轴上无奇点,而在上半平面仅有两个奇点i,i2;故 dxxxx)4)(1(cos
22
=])2,)4)(1([Re],)4)(1([(Re2)4)(1(222222izzesizzesidxxxeizizix
)63()126(22121eeieiei
五、(10分)用Laplace变换解微分方程的初值问题: 21txxxe,(0)(0)0xx
.
、解:设[)(tx]=)(sX,方程两边求Laplace变换,得到 sssXssXsXs111)(2)()(2; 将(0)(0)0xx代入,得
sssXss111)()2(2; 解出 )1111121(21)1)(2(1)111()(sssssssssX;
求Laplace逆变换,得到 )1(21)(2ttteeetx 西安交通大学考试题 课 程 复变函数与积分变换(B卷)解答
系 别 考 试 日 期 2006 年 1 月 日 专业班号 姓 名 学 号 期中 期末 一、解答下列各题(每小题5分,共60分) 3、解:Cauchy-Riemann方程,yay2,bxax2,解出 2a,1b.
2、解:)))1(2(ln2exp())1(2exp()1(2iiArgiiLniii
exp(2(ln2(2)))4exp((4)(ln2))2iikni
))2sin(ln)2(cos(ln42ien;其中Zn;
其主值为))2sin(ln)2(cos(ln2ie. 4、解:用Cauchy积分公式,
2sin2|)sin(22sin22eizeidzzzezzCz
.
4、解:用高阶导数公式, iieidzzezzCz44!22|)6(!2260)2(232
5、解:2sin2cos)2sin2(cosniniinn,
12cosnnn和12sinnnn的收敛性分别与12coskkk和112)21sin(kk
k
的相同,由高等
数学中的Leibniz判别法,后两个级数收敛,故前两个也收敛,所以
1nn
ni
收敛。
成绩 共 4 页 第 1 页 6、解:记55nncn,则1||1nncc(n),所以收敛半径为1。
7、解:1)(zezg的零点为ik2(Zk),显然它们都是孤立零点; 而01)2('2ikeikg,所以这些点都是)(zg的1级零点; 但其中0z是分子2z的2级零点,所以,0z是函数f的可去奇点, 其他的ik2(0,kZk)都是f的1级极点. 8、解:0z是f的1级极点,所以
220sinsinRes[(),0]Res[,0]lim()1zzzezezfzzzz
.
9、解:1)(2zzzf在复平面上有两个奇点 i,i,且都包含在曲线C内; 由留数定理,
2222(Res[,]Res[,])111Czzzdziiizzz
iiiiii2)22(2
11、解: [)(tu]=)(1j, [tsin]=))1()1((j, 所以 )]([tf= [)(tu] + [tsin]=)(1
j+))1()1((j
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