西安交通大学复变函数考试题及解答3
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复变函数与积分变换(A)的参考答案与评分标准 (2007.7.5)一.填空(各3分)1.3ln 2i k e +-π; 2. 三级极点 ;3. 23z ;4. 0 ;5. 0 ;6. e1;7. 322)1(26+-s s ;8. 0; 9. 0 ;10. )]2()2()2(1)2(1[21++-+++-ωπδωπδωωj j 。
二.判断1.错;2.错;3.正确; 4. 错 ;5.正确 ;6.错; 7.错 ;8. 错 ;9. 正确 ;10. 错 。
三(8分) 解: 1)在2||1<<z11000111111()()(()())()21222n n n n n n n n z z f z z z z z z z z +∞∞∞+====-=--=-+--∑∑∑-----4分2) 在1|2|z <-<∞2111111()(1)(1)(1)122122(2)(2)(1)2n n n f z z z z z z z z ∞+==+=+=+---+----+-∑--4分四.(8分) 解:被积函数分母最高次数比分子最高次数高二次,且在实轴上无奇点,在上半平面有一个一级极点 -2+i, 故]2,54[Re 25422i z z e s i dx x x e izix +-++=++⎰∞+∞-π --------3分)2sin 2(cos 54))2((lim 222i ez z e i z i iz i z -=+++--=+-→ππ --------6分 故 2cos 254Re 254cos 222edx x x e dx x x x ix π=++=++⎰⎰∞+∞-∞+∞- ---------8分 五.(8分) 解: 22371()()Cf z d z ξξξξ++'=-⎰ -------3分 由于1+i 在3||=z 所围的圆域内, 故i Ci d i i f +='++=+-++=+'⎰1222|)173(2))1((173)1(ξξξπξξξξ)136(2i +-=π -------8分 六. (8分) 解:利用指数函数映射的特点以及上半平面到单位圆的分式线性映射,可以得到λλππθ--=za za i e e ez f )( (映射不唯一,写出任何一个都算对)七.(8分) 解:对方程两端做拉氏变换:13)(3))0()(()0()0()(`2+=--+'--s s Y y s sY y sy s Y s 代入初始条件,得32113)(2-+++=s s s s Y --------4分)1)(3(1)1)(3)(1(3-++-++=s s s s s 381185143++-++-=s s s 故, tt t e e e t y 3818543)(--++-= ---------8分(用留数做也可以)复变函数 (A)的参考答案与评分标准 (2007.7.5)一.填空(各3分)1.3ln 2i k e+-π ;2. 三级极点 ;3. 23z ; 4. 0 ;5. 0 ;6.e1;7. 1cos 1sin - ;8. 0 ;9. 0 ; 10. 0。
复变函数考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 复数z=1+i的模长为()。
A. 1B. √2C. 2D. √3答案:B2. 若复数z满足|z|=1,则z的辐角()。
A. 0B. πC. 2πD. 无法确定答案:D3. 函数f(z)=z^2在z=0处的导数为()。
A. 0B. 1C. 2D. 4答案:A4. 函数f(z)=1/z在z=0处的极限为()。
A. 0B. 1C. ∞D. 不存在答案:C5. 函数f(z)=e^z的实部和虚部分别为()。
A. cos(z), sin(z)B. sin(z), cos(z)C. cos(z), cos(z)D. sin(z), sin(z)答案:A二、填空题(每题4分,共20分)6. 复数z=3+4i的共轭复数为______。
答案:3-4i7. 函数f(z)=z^3的导数为______。
答案:3z^28. 函数f(z)=1/(z-1)的极点为______。
答案:z=19. 函数f(z)=e^(z)的导数为______。
答案:e^(z)10. 函数f(z)=sin(z)的导数为______。
答案:cos(z)三、计算题(每题10分,共30分)11. 计算复数z=2+3i的模长和辐角。
答案:模长|z|=√(2^2+3^2)=√13,辐角arg(z)=arctan(3/2)。
12. 计算函数f(z)=z^2/(z-1)在z=2处的值。
答案:f(2)=2^2/(2-1)=4。
13. 计算函数f(z)=e^(z)在z=i处的值。
答案:f(i)=e^(i)=cos(1)+isin(1)。
四、证明题(每题10分,共30分)14. 证明函数f(z)=z^2在z=0处可导,并求导数。
答案:函数f(z)=z^2在z=0处可导,导数为f'(z)=2z,所以f'(0)=0。
15. 证明函数f(z)=1/z在z=0处不可导。
答案:函数f(z)=1/z在z=0处不可导,因为当z趋近于0时,f(z)的极限不存在。
《工程数学二复变函数前四章》试卷一、选择题1、设z 为复数,则方程i z z +=+2的解是[ ] (A) i +-43 (B) i +43 (C) i -43 (D) i --432、设)(z f 在区域D 内有定义,则下列命题中,正确的是[ ] (A) 若)(z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数 (B) 若))(Re(z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数 (C) 若)(z f 与)(z f 在D 内解析,则)(z f 在D 内是常数 (D) 若)(arg z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数3、设c 为从原点沿x y =2至i +1的弧段,则()⎰+cdz iy x 2=[ ](A) i 6561- (B) i 6561+- (C) i 6561-- (D) i 6561+4、设级数i211e n n n π∞=∑的收敛性为( ).(A )通项不趋于0 (B )通项趋于0,发散 (C )绝对收敛 (D )条件收敛 5、设幂级数21(34i)nnn z ∞=+∑的收敛半径为( ).(A )5 (B )15 (C(D二、填空题(每空3分,共15分) 1、设5=z ,43π=-)arg(i z ,则z =________。
2、方程01=--z e 的全部解为________________。
3、设幂函数()f z α取ln ()e f z α的分支,则极限ilim(1)n n n→∞+=_______________。
. 4、幂级数1n n nz ∞=∑的和函数为______。
5、设2201ln(1)d zn n n C z ζζζ∞=-=∑⎰,则=3C ______。
三、计算积分 1、⎰=++1242z z z dz2、()⎰=-13z zdz a z e ,其中a 为1≠a 的任何复数3、dz z z e c z⎰-2)1(,其中C 为正向圆周:2=||z ; 四设2222yx yx i y x y x z f +-+++=)(,指出)(z f 的解析区域,并求出其导数。
二.判断题(每题3分,共30分)1.n z z z f =)(在0=z 解析。
【 】2.)(z f 在0z 点可微,则)(z f 在0z 解析。
【 】 3.z e z f =)(是周期函数。
【 】4. 每一个幂函数在它的收敛圆周上处处收敛。
【 】 5. 设级数∑∞=0n nc收敛,而||0∑∞=n nc发散,则∑∞=0n n n z c 的收敛半径为1。
【 】 6. 1tan()z能在圆环域)0(||0+∞<<<<R R z 展开成洛朗级数。
【 】 7. n 为大于1的正整数, Ln Ln nz n z =成立。
【 】8.如果函数)(z f =ω在0z 解析,那末映射)(z f =ω在0z 具有保角性。
【 】 9.如果u 是D 内的调和函数,则yu i x u f ∂∂-∂∂=是D 内的解析函数。
【 】10.212233||||221112|2(1)1z z z z dz dz i i z z z z ππ======--⎰⎰。
【 】 三.(8分)y e v pxsin =为调和函数,求p 的值,并求出解析函数iv u z f +=)(。
四.(8分) 求())2)(1(--=z z zz f 在圆环域21<<z 和+∞<-<21z 内的洛朗展开式。
五.(8分)计算积分dx x x x⎰∞+∞-++54cos 22。
六.(8分)设⎰-++=Cd zz f ξξξξ173)(2,其中C 为圆周3||=z 的正向,求(1)f i '+。
七.(8分)求将带形区域})Im(0|{a z z <<映射成单位圆的共形映射。
复变函数与积分变换(A)的参考答案与评分标准 (2007.7.5)一.填空(各3分)1.3ln 2i k e +-π; 2. 三级极点 ;3. 23z ;4. 0 ;5. 0 ;6. e 1 ;7. 322)1(26+-s s ;8. 0; 9. 0 ;10. )]2()2()2(1)2(1[21++-+++-ωπδωπδωωj j 。
一. 填空(每题3分,共30分)
1. i3=
2. 0z=0是函数51cos)(zzzf的
(说出类型,如果是极点,则要说明阶数)
3. iyxyyixxzf322333)(,则()fz=
4. ]0,sin1[Rezzs
5. 函数sinwz在4z处的转动角为
6. 幂级数0)(cosnnzin的收敛半径为R=____________
7. dzzz10sin
8.设C为包围原点在内的任一条简单正向封闭曲线,则dzzeCz21
9.
函数14zzzf在复平面上的所有有限奇点处留数的和为___________
10. 23||22)4)(1(zzzdz
二.判断题(每题3分,共30分)
1.nzzzf)(在0z解析。【 】
2.)(zf在0z点可微,则)(zf在0z解析。【 】
3.zezf)(是周期函数。【 】
4. 每一个幂函数在它的收敛圆周上处处收敛。【 】
5. 设级数0nnc收敛,而||0nnc发散,则0nnnzc的收敛半径为1。【 】
6. 1tan()z能在圆环域)0(||0RRz展开成洛朗级数。【 】
7. n为大于1的正整数, LnLnnznz成立。【 】
8.如果函数)(zf在0z解析,那末映射)(zf在0z具有保角性。【 】
9.如果u是D内的调和函数,则yuixuf是D内的解析函数。【 】
10.212233||||221112|2(1)1zzzzdzdziizzzz。【 】
三.(8分)yevpxsin为调和函数,求p的值,并求出解析函数ivuzf)(。
四.(8分) 求)2)(1(zzzzf在圆环域21z和21z内的洛朗展开式。
五.(8分)计算积分dxxxx54cos22。
六.(8分)设Cdzzf173)(2,其中C为圆周3||z的正向,求(1)fi。
七.(8分)求将带形区域})Im(0|{azz映射成单位圆的共形映射。
复变函数与积分变换(A)的参考答案与评分标准 (2007.7.5)
一.填空(各3分)
1.3ln2ike; 2. 三级极点 ;3. 23z ;4. 0 ;5. 0 ;6. e1 ;7. 322)1(26ss ;8. 0;
9. 0 ;10. )]2()2()2(1)2(1[21jj。
二.判断1.错;2.错;3.正确; 4. 错 ;5.正确 ;6.错; 7.错 ;8. 错 ;9. 正确 ;10. 错 。
三(8分) 解: 1)在2||1z
11000111111()()(()())()21222nnnnnnnnzzfzzzzzzzz
-----4分
2) 在1|2|z
20111111()(1)(1)(1)122122(2)(2)(1)2nnnfzzzzzzzz
--4
分
四.(8分) 解:被积函数分母最高次数比分子最高次数高二次,且在实轴上无奇点,在上半平面
有一个一级极点 -2+i, 故
]2,54[Re25422izzesidxxxeizix
--------3分
)2sin2(cos54))2((lim222iezzeiziiziz
--------6分
故 2cos254Re254cos222edxxxedxxxxix ---------8分
五.(8分) 解: 22371()()Cfzdz -------3分
由于1+i在3||z所围的圆域内, 故
iCidiif1
2
2
2
|)173(2))1((173)1(
)136(2i
-------8分
六. (8分) 解:利用指数函数映射的特点以及上半平面到单位圆的分式线性映射,可以得到
zazaie
e
ezf)(
(映射不唯一,写出任何一个都算对)
七.(8分) 解:对方程两端做拉氏变换:
13)(3))0()(()0()0()(`2s
sYyssYysysYs
代入初始条件,得32113)(2ssssY --------4分
)1)(3(1)1)(3)(1(3sssss
381185143sss
故, ttteeety3818543)( ---------8分(用留数做也可以)
复变函数 (A)的参考答案与评分标准 (2007.7.5)
一.填空(各3分)1.3ln2ike ;2. 三级极点 ;3. 23z; 4. 0 ;5. 0 ;6. e1 ;7.
1cos1sin
;8. 0 ;9. 0 ; 10. 0。
二.判断1.错;2.错;3.正确 ;4. 错 ;5.正确 ;6.错 ;7.错 ;8. 错 ;9. 正确 ;10. 错 。
三.(8分) 解:因为yevpxsin是调和函数,则有
02222
yvx
v
,即 0sin)1(sinsin22yepyeyeppxpxpx 故1p---------2分
1) 当 1p时, yevxsin, 由C-R方程,
yeyvxuxcos
, 则)(cos),(ygyeyxux, 又由
yexvygyeyuxxsin)(sin
,故 0)(yg, 所以cyg)( 。
则 cezfz)( ----------3分
2) 当 1p时, yevxsin, 由C-R方程,
yeyvxuxcos
, 则)(cos),(ygyeyxux, 又由
yexvygyeyuxxsin)(sin
,故 0)(yg, 所以cyg)( 。
则 cezfz)(
四(8分) 解: 1)在2||1z
11000111111()()(()())()21222nnnnnnnnzzfzzzzzzzz
-----4分
2) 在1|2|z
20)2(1)1(21))211)(2(11(21)1211(21)(n
n
n
zz
z
z
zzz
zf
-------4分
五.(8分) 解:被积函数分母最高次数比分子最高次数高二次,且在实轴上无奇点,在上半平面
有一个一级极点 -2+i, 故
]2,54[Re25422izzesidxxxeizix
--------3分
)2sin2(cos54))2((lim222iezzeiziiziz
--------6分
故 2cos254Re254cos222edxxxedxxxxix ---------8分
六.(8分) 解: 22371()()Cfzdz -------3分
由于1+i在3||z所围的圆域内, 故
iCidiif1
2
2
2
|)173(2))1((173)1(
)136(2i
-------8分
七. (8分) 解:利用指数函数映射的特点以及上半平面到单位圆的分式线性映射,可以得到
zazaie
e
ezf)(
(映射不唯一,写出任何一个都算对)