(完整)《复变函数与积分变换》期末考试试卷及答案,推荐文档
- 格式:docx
- 大小:179.66 KB
- 文档页数:23
复习题2一.单项选择题1.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是()(A)),(y x u 在),(00y x 处连续(B)),(y x v 在),(00y x 处连续(C)),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续(D)),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续2.设C z ∈且1=z ,则函数zz z z f 1)(2+-=的最小值为()(A)3-(B)2-(C)1-(D)13.函数)(z f 在点z 可导是)(z f 在点z 解析的()(A)充分不必要条件(B)必要不充分条件(C)充分必要条件(D)既非充分条件也非必要条件4.下列命题中,正确的是()(A)设y x ,为实数,则1)cos(≤+iy x (B)若0z 是函数)(z f 的奇点,则)(z f 在点0z 不可导(C)若v u ,在区域D 内满足柯西-黎曼方程,则iv u z f +=)(在D 内解析(D)若)(z f 在区域D 内解析,则)(z if 在D 内也解析5.设1:1=z c 为负向,3:2=z c 正向,则=⎰+=dz z zc c c 212sin ()(A)iπ2-(B)0(C)iπ2(D)iπ46.设c 为正向圆周2=z ,则=-⎰dz z zc2)1(cos ()(A)1sin -(B)1sin (C)1sin 2i π-(D)1sin 2i π7.设c 为从原点沿x y =2至i +1的弧段,则=+⎰cdz iy x )(2()(A)i6561-(B)i 6561+-(C)i 6561--(D)i6561+8.复变函数1)(-=z e z f 在复平面上()(A)无可导点(B)有可导点,但不解析(C)仅在零点不解析(D)处处解析9.使得22z z =成立的复数z 是()(A)不存在的(B)唯一的(C)纯虚数(D)实数10.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 --4311.ii 的主值为()(A)0(B)1(C)2πe(D)2eπ-12.ze 在复平面上()(A)无可导点(B)有可导点,但不解析(C)有可导点,且在可导点集上解析(D)处处解析13.设z z f sin )(=,则下列命题中,不正确的是()(A))(z f 在复平面上处处解析(B))(z f 以π2为周期(C)2)(iziz e e z f --=(D))(z f 是无界的14.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+15.设c 为不经过点1与1-的正向简单闭曲线,则dz z z zc⎰+-2)1)(1(为()(A)2iπ(B)2i π-(C)0(D)(A)(B)(C)都有可能16.设1:1=z c 为负向,3:2=z c 正向,则=⎰+=dz zzc c c 212sin ()(B)i π2-(B)0(C)iπ2(D)iπ417.设()()F f t F ω=⎡⎤⎣⎦则()0sin F f t t ω=⎡⎤⎣⎦().A .()()00j2F F ωωωω+--⎡⎤⎣⎦B.()()00j2F F ωωωω++-⎡⎤⎣⎦C.()()0012F F ωωωω+--⎡⎤⎣⎦D.()()0012F F ωωωω++-⎡⎤⎣⎦18.设()()F f t F ω=⎡⎤⎣⎦则()()1F t f t -=⎡⎤⎣⎦().A .()()F F ωω'- B.()()F F ωω'--C.()()j F F ωω'- D.()()j F F ωω'--19.积分=-⎰=231091z dz z z ()(A)0(B)i π2(C)10(D)5i π20.积分21sin z z zdz ==⎰()(A)0(B)61-(C)3i π-(D)iπ-21.复数ii+=1z 位于复平面第()象限.A .一B .二C .三D .四22.下列等式成立的是().A .Lnz Lnz 77=;B .)1arg()1(r =g A ;C .112=i;D .)z z Re(z z =。
(完整)《复变函数与积分变换》期末考试试卷及答案,推荐⽂档23∞ ?复变函数与积分变换?期末试题(A)1.1 -i⼀.填空题(每⼩题3 分,共计15 分)的幅⾓是();2. Ln(-1 +i) 的主值是(1);3.f (z) =1 +z 2,z - sin z f (5)(0) =();f (z) =1,4.z = 0 是z 4 的()极点;5.z Re s[f(z),∞]=();⼆.选择题(每⼩题3 分,共计15 分)1.解析函数f (z) =u(x, y) +iv(x, y) 的导函数为();(A)f '(z) =u x +iu y ;(B)f '(z) =u x-iu y;(C) f '(z) =ux+ivy ;(D) f '(z) =u y +iv x.2.C 是正向圆周z = 3 ,如果函数f (z) =(),则?C f (z)d z = 0 .3;(B)3(z -1);(C)3(z -1);(D)3.n=1(A)z =-2 点条件收敛;(B)z = 2i 点绝对收敛;(C)z = 1 +i 点绝对收敛;(D)z = 1 + 2i 点⼀定发散.4.下列结论正确的是( )(A)如果函数f (z) 在z0点可导,则f (z) 在z0点⼀定解析;得分e(B) 如果 f (z ) 在 C 所围成的区域内解析,则 ?C f (z )dz = 0(C )如果 ?C f (z )dz = 0 ,则函数 f (z ) 在 C 所围成的区域内⼀定解析;(D )函数 f (z ) = u (x , y ) + iv (x , y ) 在区域内解析的充分必要条件是u (x , y ) 、v (x , y ) 在该区域内均为调和函数. 5.下列结论不正确的是().(A) ∞为sin 1的可去奇点 z(B) ∞为sin z 的本性奇点 ∞为 1 的孤⽴奇点; ∞ 1 (C) sin 1z(D) 为的孤⽴奇点. sin z三.按要求完成下列各题(每⼩题 10 分,共计 40 分)(1)设 f (z ) = x 2 + axy + by 2 + i (cx 2 + dxy + y 2 ) 是解析函数,求a ,b ,c ,d .z(2).计算 ?Cz (z - 1)2d z 其中 C 是正向圆周: z = 2 ;得分zd z (3)计算? 15z =3 (1 +z 2 )2 (2 +z 4 )3(sin z )3在扩充复平⾯上有什么类型的奇点?,如果有极点,请指出它的级.四、(本题 14 分)将函数 f (z ) = 1z 2 (z - 1)在以下区域内展开成罗朗级得分数;(1) 0 < z - 1 < 1 ,(2) 0 < z < 1 ,(3)1 < z < ∞五.(本题 10 分)⽤ Laplace 变换求解常微分⽅程定解问题 y (x ) - 5 y '(x ) + 4 y (x ) = e -xy (0) = y '(0) = 1得分六、(本题 6 分)求 f (t) e t(0) 的傅⽴叶变换,并由此证明:costt2 2 d 2 e 0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(每⼩题 3 分,共计 15 分)得分3 的幅⾓是( 2k Ln (-1 + i ) ee 1. 1- i 2 - + , k = 0,±1,±2 );2.的主值是( 31 ln2 +3 24 iz - sin z f (z ) =3.1+ z 2 , f(5)(0) = ( 0),4. z = 0 是1 z4的(⼀级)极点;5. f (z ) = z, R e s [ f (z ),∞] =(-1);⼆.选择题(每题 3 分,共 15 分)1----5B DC B D三.按要求完成下列各题(每⼩题 10 分,共 40 分)(1).设 f (z ) = x 2 + axy + by 2 + i (cx 2 + dxy + y 2 ) 是解析函数,求a ,b ,c ,d .解:因为 f (z ) 解析,由 C-R 条件u = vx y u = -vy x2x + ay = dx + 2y ax + 2by = -2cx - dy ,a = 2, d = 2, , a = -2c ,2b = -d ,c = -1, b = -1,给出 C-R 条件 6 分,正确求导给 2 分,结果正确 2 分。
北 京 交 通 大 学2006-2007学年第二学期《复变函数和积分变换》期末试卷(B )学院_____________ 专业_________________ 班级____________ 学号_______________ 姓名_____________ 任课教师一.(1) 方程()t i 1z +=(t 为实参数)给出的曲线是 ; (2) 复数3i 1+的指数形式是 ; (3) 函数()224z z 1z +-,z=0为 级极点,2i z ±=为 级极点;(4)(5) 若∑==0n n n2nz )(z f ,则其收敛半径 ;(6) 计算留数:⎪⎭⎫⎝⎛0,z cosz Res 3 ;(7) 函数()()()y ,x iv y ,x u z f +=在()y ,x z =可微的充要条件为;(8) 曲线y x :=C 在映射z1)(=z f 下的像是 ;(9) C 为以a 为圆心,r 为半径的圆周,计算()⎰-Cna z dz(n 为正整数); (10) 判断n1n 25i 1∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛+的敛散性 .二、计算题(25分,每小题各5分) (1)、计算积分⎰CRezdz 其中积分路径C 为:①连接由原点到1+i 的直线段;②连接由原点到点1的直线段及连接由点1到点1+i 的直线段所组成的折线.(2)、已知:()()3z e 1zsinzz f -=求:]0),z (f [Re s(3)、计算()()10dz z 1ln rz <<+⎰=r(4)、计算()()dz i z z 9zC2⎰+-,其中2||=z C 为正向圆周:。
(5)计算dz e 1z z 12⎰=.三、求积分()dz 1z z e 4z 22z⎰=-(7分)四、求解析函数),(),()(y x v y x u z f +=,已知()233x y x y ,x u -= ,且()i 0f =.(7分)五、验证()()0x xyarctgy ,x v >=在右半z 平面内满足Laplace 方程,即0,0=∆=∆ψϕ;其中22y x ∂∂+∂∂=∆, 并求以此为虚部的解析函数()z f .(8分)六、(8分)求函数()()()2z 1z 1z f --=分别在如下区域展成洛朗展式(1).1|1|0<-<z (2)0<2z -<1.七、求实轴在映射iz 2i+=ω下的象曲线(8分) 八、求函数()()0t 0,t 1,t f >⎪⎩⎪⎨⎧>≤=δδδ的傅立叶变换(7分)一、(1)直线y=x(2)i32k 2e⎪⎭⎫ ⎝⎛+ππ(3)一;二 (4)()()3i 12;2;3i 12313231--+--(5)2 (6)21-(7)①函数u(x,y),v(x,y)在(x,y)可微②u(x,y),v(x,y)在(x,y)满足C.-R.条件.即x y y x v u ,v u -==. (8)x=-y (9)⎩⎨⎧>=1n ,01n ,i 2π(10发散二、(1) ①连接原点到点1+i 的直线段的参数方程为:z=(1+i)t 1)t (0≤≤故⎰CRezdz =()[]{}()dt i 1t i 1Re 1++⎰=()⎰+1tdt i 1=2i1+ ②连接由原点到点1的直线段的参数方程为: z=t 1)t (0≤≤,连接由点1到点1+i 的直线段参数方程为: z=(1-t)+(1+i)t 1)t (0≤≤, 即 z=1+it 1)t (0≤≤,故⎰CRezdz =()[]⎰⎰++110idt it 1Re Retdt=⎰⎰+110dt i tdt=i 21+ (2)由题可知被积函数只有z=0一个奇点。
一.填空题(每小题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 zzz -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 ),则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 n nz c 在2=z 点收敛,则级数在(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.下列结论正确的是( B )(A )如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析;(B) 如果)(z f 在C 所围成的区域内解析,则0)(=⎰Cdz z f(C )如果0)(=⎰Cdz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域内一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域内解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是( D ).的可去奇点;为、z A 1sin )(∞的本性奇点;为、z B sin )(∞.sin )(的孤立奇点为、z C 11∞的孤立奇点;为、z D sin )(1∞ 三.按要求完成下列各题(每小题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 ∂∂=∂∂ xvy 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。
南昌大学2008~2009学年第一学期期末考试试卷Q(z) f(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-i2i3-i3. Z 不取原点和负实轴4. 空集5. 2z 6. 07.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=0 z 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。
一、单项选择题(每小题3分,共21分,将选择答案填入下列表格)1.函数在区域内可导是在区域内解析的()(A)充分不必要条件(B)充分必要条件(C)必要不充分条件(D)既非充分也非必要条件2.ln(-1的主值为()(A)无定义的(B)0(C)πi (D)(2k+1πi(k为整数3.是直线段,为原点,为, 则()(A)1+i (B)0(C)1 (D)以上答案都不对4. ()(A)i (B)2i(C)3i(D)4i5.下列级数中绝对收敛的级数为()(A)(B)(C)(D)6..以z=0为本性奇点的函数是()(A)(B)(C)(D)7.δ函数的傅氏变换F 为:()(A) -2(B) -1(C) 1 (D) 2二、填空题(每小题3 分,共21分,将答案填在空白处8.设函数,,,则的充要条件是_______________________。
9.若,则=__________________。
10.幂极数的收敛半径为__________________。
11.若,则__________________。
12.设f(z=,则Res[f(z,0]= __________________。
13.函数在z=0处的泰勒展开式为__________________。
14.设则 L[]=__________________。
三、计算题(15题12分,16题24分,17题12分,18题10分,共58分,要求写出详细过程15. 判定下列函数何处可导?何处解析?(1); (2)。
16.计算积分 (1 , 其中为的任何复数, C为正向圆周|z|=1,(2 , C为正向圆周|z|=2,(3 , C为正向圆周|z|=2。
(第三小题要求用留数做17.求在圆环域和内的罗朗级数展开式。
18.求微分方程的解。
一、单项选择题(每小题3分,共21分,将选择答案填入下列表格)1.不等式所表示的区域为()(A)角形区域(B)圆环内部(C)圆的内部(D)椭圆内部2.在复平面上,下列关于正弦函数sinz的命题中,错误的是()(A)sinz是周期函数(B)sinz是解析函数(C)|sinz|(D)3.设C为正向圆周,则积分为()(A)(B)1(C)-1 (D)04.复数列的极限为()(A)-1(B)0(C)1 (D)不存在5. δ函数的傅氏变换为()(A)-2 (B)-1(C)1 (D)26.z=0不为可去奇点的函数是()(A)(B)(C)(D)7.下列函数中,为解析函数的是()(A)(B)(C)(D)二、填空题(每小题3 分,共21分,将答案填在空白处8.的指数表示式___________。
南昌大学2008~2009学年第一学期期末考试试卷468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-i2i3-i3. Z 不取原点和负实轴4. 空集5. 2z 6. 07.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»期末试题(A)一.填空题(每小题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 zfs( );二.选择题(每小题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(),则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,则级数在(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.下列结论正确的是( )(A)如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析; (B) 如果)(z f 在C 所围成的区域内解析,则0)(=⎰Cdz z f(C)如果0)(=⎰Cdz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域内一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域内解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是( ).(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.按要求完成下列各题(每小题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-+-=在扩充复平面上有什么类型的奇点?,如果有极点,请指出它的级。
复变函数与积分变换期末试题附有答案Last revision on 21 December 2020复变函数与积分变换期末试题一.填空题(每小题3分,共计15分)1.231i -2.)1(i Ln +-的主值是();3. 211)(z z f +=,=)0()5(f( 0 ),4.0=z 是4sin z z z -的( 一级 )极点;5. zz f 1)(=,=∞]),([Re z f s (-1 );二.选择题(每题3分,共15分)1.解析函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导函数为( );(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 ( ),则0d )(=⎰Cz z f .(A )23-z ; (B )2)1(3--z z ; (C )2)2()1(3--z z ;3.如果级数∑∞=1n nnz c 在2=z 点收敛,则级数在(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.下列结论正确的是( )(A )如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析;(C )如果0)(=⎰Cdz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域内一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域内解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是( ).(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∞三.按要求完成下列各题(每小题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,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。
复变函数与积分变换期末试题一.填空题(每小题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 z z -的(一级)极点;5.zz f 1)(=,=∞]),([Re z f s (-1); 二.选择题(每题3分,共15分)1.解析函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导函数为();(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 (),则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 n nz c 在2=z 点收敛,则级数在(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.下列结论正确的是()(A )如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析; (B)如果)(z f 在C 所围成的区域内解析,则0)(=⎰C dz z f(C )如果0)(=⎰C dz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域内一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域内解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是().(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.按要求完成下列各题(每小题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,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。
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. 07.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:∵yu x x v ∂∂-=-=∂∂ xuy y v ∂∂==∂∂∴c xy u +=(5分)c xy y x i z f ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=222121)(∵f (0)=0 c =0 (3分)∴222222)2(2)(2)(z ixyi 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 2621π01=z 12=z(2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2643π33=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=0 z 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 ∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛---=2)(120)(11+∞=-=∑n n n i z i 2)(--∞=-=∑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 t t -=--=-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。
2020-2021《复变函数与积分变换》期末课程考试补考试卷考试时间: 年 月 类型:闭卷 时间:120分钟 总分:100分 专业:信工一、填空题(3'1030'⨯=)1、i +1的模和副角主值分别为___2____,______4π_____。
2、3i 副角主值是____2π________________。
3、设(32)(25)13,_____,______i x i y i x y ++-=-==4、f(z)=21(4)z z -的孤立奇点是 _-2_______,______2i_____,______-2i______。
5、2Re ,1(1)(1)zs z z ⎡⎤=⎢⎥-+⎣⎦ 2i π , 6、(33)i e+=_______3(cos3sin 3)e i +。
7、⎰=22z dz z =_________________。
8、()311i -的解是_____)12sin 12(cos 26ππi -___,_____)127sin 127(cos26ππi +______,_____)1215sin 1215(cos 26ππi -_______。
9、⎰=231cos z dz z z =___12iπ_____。
10、级数∑∞=12n n 的敛散性是发散(填:发散,条件收敛,绝对收敛) 二、选择题 (3186=⨯)1、下列复数中,位于第Ⅱ象限的复数是( C )A.1+iB. .-1+i C 1-i D.-1-i2、设,11iiz +-=则 =z z ( C ). (A) i ; (B) i -; (C) 1 ; (D) 1-C 、0,()aa =≠∞∞D 、0⋅∞=∞3、对于幂级数,下列说法正确的是( A ) A 、在收敛圆内绝对收敛 B 、在收敛圆内条件收敛C 、在收敛圆周上处处收敛D 、在收敛圆周上处处发散 4、级数∑∞=-0n n )i (的和为( B )A.0B.不存在C.iD.-i5、z=0是zzz f sin )(=的哪类孤立奇点( B ) A 、极点 B 、可去奇点 C 、本性奇点 D 、不能确定6、ϕϕsin cos 1+-(πϕ<<0)的三角形式是(A )A 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-22sin 22cos 2sin2ϕπϕπϕi B 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+22sin 22cos 2sin 2ϕπϕπϕi C 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-22sin 22cos 2sin2ϕπϕπϕi D 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡+2cos 2sin 2sin 2ϕϕϕi三、解答题(共6题,共计52分)1、(12分)计算积分z =1dz z(z-3)⎰ 和||221(1)z z dz z z =--⎰, (3)利用留数求积分⎰=-4|41z dz z z解:z =1dz z(z-3)⎰=01lim 2(33223z iz iππ→--=-分)(分)||221(1)z z dz z z =--⎰=||21z dz z =⎰+||21(1)z dz z =-⎰(3分)=4i π(2分)(3)解:孤立奇点分别为、i i --,,1,1,且为简单极点院系: 专业班级: 姓名: 学号:装 订 线 内 不 准 答 题装 订 线⎰=-4|41z dz z z=0 (4分)2、(8分)已知f(z)=u+iv 是解析函数,xy y x u +-=22,且满足0)0(=f 求f(z) 解:写出柯西黎曼方程 2分y x yvx u +=∂∂=∂∂2 2分 x y yu x v -=∂∂-=∂∂2 )2(2)(x y i y x z f -++='=iz z -22分f(z)= c iz z +-2221 又因为 0)0(=f ,f(z)=2221iz z -所以2分3、(8分) 将函数)(z f =2)1(1z z -在圆环0<z 10<z 11<-<和内展成洛朗级数。
复变函数与积分变换期末考试试题一、填空题(此题共5小题,每题3分,总分值15分。
)(1)的主值是。
(2)已知为解析函数,那么= ,,= 。
(3)若是的Taylor级数为,那么该级数的收敛半径为。
(4)设,那么Res。
(5)设则。
二、选择题(此题共5小题,每题3分,总分值15分。
)(1)假设,那么()(A)。
(B)(为任意整数)。
(C)。
(D)(为任意整数)。
(2)设曲线为单位圆,取正向,那么积分()(A)0.(B)。
(C)。
(D)。
(3)若是级数在点处收敛,那么该级数必在()(A)点处绝对收敛。
(B)点处条件收敛。
(C)点处收敛。
(D)点处发散。
(4)将平面上的曲线映射成平面上的曲线()(A)。
(B)。
(C)。
(D)。
(5)是函数的()(A)本性奇点。
(B)可去奇点。
(C)一级极点。
(D)二级极点三、(10分)已知调和函数,求调和函数,使成为解析函数,并知足。
四、(25分)计算以下积分:(1),其中是从到的直线段;(2),正向(3),正向(4);(5)。
五、(15分)将函数别离在以下圆环域内展开成Laurent级数。
(1);(2);(3)。
六、(5分)已知函数(),求的Fourier变换。
七、(10分)应用Laplace变换解微分方程:八、(5分)若是是区域内的解析函数,那么在内是不是必然也是解析函数?什么缘故?参考答案一、(1);(2)1,-3,-3;(3)1;(4);(5)二、(1)D;(2)A;(3)A;(4)A;(5)C三、由知,。
由方程知,因此.又,故有,因此。
因此.由可得,因此.四、(1)在曲线上,..(2)是在内的二级极点, 是在内的一级极点.ResRes原式=.(3)原式=.(4).别离是在上半平面内的两个一级极点.ResRes原积分=(5)令,那么原式==是在内部的2级极点,是在内部的一级极点.原式=五、(1)时,(2)(3)六、。
..七、令。
方程两边取Laplace变换,得.即.解得.是的二级极点,是的一级极点Res.Res八、因为是内的解析函数,由方程,,(1)若是也是内的解析函数,那么,. (2)为使(1),(2)同时成立,当且仅当.因此(为常数).因此,只有当在内为常数时,才能在内解析,不然不解析.。
23∞ «复变函数与积分变换»期末试题(A)1.1 -i一.填空题(每小题3 分,共计15 分)的幅角是();2. Ln(-1 +i) 的主值是(1);3.f (z) =1 +z 2,z - sin z f (5)(0) =();f (z) =1,4.z = 0 是z 4 的()极点;5.z Re s[f(z),∞]=();二.选择题(每小题3 分,共计15 分)1.解析函数f (z) =u(x, y) +iv(x, y) 的导函数为();(A)f '(z) =u x +iu y ;(B)f '(z) =u x-iu y;(C) f '(z) =ux+ivy ; (D) f '(z) =u y +iv x.2.C 是正向圆周z = 3 ,如果函数f (z) =(),则⎰C f (z)d z = 0 .3;(B)3(z -1);(C)3(z -1);(D)3.(A)z - 2 z - 2 (z - 2)2 (z - 2)2 3.如果级数∑c n z n 在z = 2 点收敛,则级数在n=1(A)z =-2 点条件收敛;(B)z = 2i 点绝对收敛;(C)z = 1 +i 点绝对收敛;(D)z = 1 + 2i 点一定发散.4.下列结论正确的是( )(A)如果函数f (z) 在z0点可导,则f (z) 在z0点一定解析;得分e(B) 如果 f (z ) 在 C 所围成的区域内解析,则 ⎰C f (z )dz = 0(C ) 如果 ⎰C f (z )dz = 0 ,则函数 f (z ) 在 C 所围成的区域内一定解析;(D ) 函数 f (z ) = u (x , y ) + iv (x , y ) 在区域内解析的充分必要条件是u (x , y ) 、v (x , y ) 在该区域内均为调和函数. 5.下列结论不正确的是().(A) ∞为sin 1的可去奇点 z(B) ∞为sin z 的本性奇点 ∞为 1 的孤立奇点; ∞ 1 (C) sin 1z(D) 为 的孤立奇点. sin z三.按要求完成下列各题(每小题 10 分,共计 40 分)(1)设 f (z ) = x 2 + axy + by 2 + i (cx 2 + dxy + y 2 ) 是解析函数,求a ,b ,c ,d .z(2).计算 ⎰Cz (z - 1)2d z 其中 C 是正向圆周: z = 2 ;得分zd z (3)计算⎰ 15z =3 (1 +z 2 )2 (2 +z 4 )3(4) 函数 f (z ) =z (z 2 -1)(z + 2)3 (z - 3)2(sin z )3在扩充复平面上有什么类型的奇点?,如果有极点,请指出它的级.四、(本题 14 分)将函数 f (z ) = 1z 2 (z - 1)在以下区域内展开成罗朗级得分⎩ 数;(1) 0 < z - 1 < 1 ,(2) 0 < z < 1 ,(3)1 < z < ∞五.(本题 10 分)用 Laplace 变换求解常微分方程定解问题⎧ y (x ) - 5 y '(x ) + 4 y (x ) = e -x ⎨y (0) = y '(0) = 1得分六、(本题 6 分)求 f (t) e t(0) 的傅立叶变换,并由此证明:costt2 2 d 2 e 0«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(每小题 3 分,共计 15 分)得分3 的幅角是( 2k Ln (-1 + i ) ee 1. 1- i 2 - + , k = 0,±1,±2 );2.的主值是( 31 ln2 +3 24 iz - sin z f (z ) =1);3.1+ z 2 , f(5)(0) = ( 0),4. z = 0 是1 z4的( 一级)极点;5. f (z ) = z, R e s [ f (z ),∞] =(-1);二.选择题(每题 3 分,共 15 分)1----5B DC B D三.按要求完成下列各题(每小题 10 分,共 40 分)(1).设 f (z ) = x 2 + axy + by 2 + i (cx 2 + dxy + y 2 ) 是解析函数,求a ,b ,c ,d .解:因为 f (z ) 解析,由 C-R 条件∂u = ∂v∂x ∂y ∂u = -∂v∂y ∂x2x + ay = dx + 2y ax + 2by = -2cx - dy ,a = 2, d = 2, , a = -2c ,2b = -d ,c = -1, b = -1,给出 C-R 条件 6 分,正确求导给 2 分,结果正确 2 分。
z (2).计算 ⎰C(z - 1)2zd z 其中 C 是正向圆周:解:本题可以用柯西公式\柯西高阶导数公式计算也可用留数计算洛朗展开计算,仅给出用前者计算过程因为函数 f (z ) = e z(z - 1)2 z在复平面内只有两个奇点 z 1= 0,z 2= 1 ,分别以z 1,z 2 为圆心画互不相交互不包含的小圆 c 1,c 2 且位于 c 内z⎰C (z - 1)2 z d z = ⎰C e z (z - 1)2 zd z + ⎰Ce z z 2 (z - 1)2d z1zz →0 z z ⎰ = 2i ( e z ' + 2i e )z z =1(z -1)2 z =0= 2i无论采用那种方法给出公式至少给一半分,其他酌情给分。
(3. ⎰ 15z =3 (1 + z 2 )2 (2 + z 4 )3 d z解:设 f (z ) 在有限复平面内所有奇点均在: z < 3 内,由留数定理15⎰z =3 (1 + z 2 ) 2 (2 + z 4 )3 d z = -2i Re s [ f (z ), ∞]-----( 5 分) = 2 1 1 ]----(8 分) i Re s [ f ( 1 z ) z 21 1 ( )15 1 f ( ) = zz z 21 1 (1+ 1 )2 (2 + ( 1)4 z 2 z1 )3 z2 f ( ) = 有唯一的孤立奇点z = 0, z z 2 z (1 + z 2 )2 (2z 4 + 1)31 1 1 1 1 Re s [ f ( ) z2 ,0] = lim zf ( ) z →0z 2 = lim (1 + z 2 )2 (2z 4 + 1)3 = 1∴ z 15 z =3 (1 + z 2 )2 (2 + z 4 )3d z = 2i --------(10 分)(4)函数 f (z ) =z (z 2 -1)(z + 2)3(sin z )32(z - 3) 在扩充复平面上有什么类型的奇点?,如果有极点,请指出它的级. 解:z (z 2 - 1)(z + 2)3 (z - 3)2f (z ) = (sin z )3的奇点为z = k , k = 0,±1,±2,±3, ,∞(1)z k , k 0 1 2 3, 为(sin z )3 0的三级零点,(2) z0,z 1,为f (z 的二级极点, z 2是f (z 的可去奇点,(3) z = 3为f (z )的一级极点(4)z = 2,-3,±4 ,为f (z )的三级极点 (5)为f (z 的非孤立奇点。
zzn =0∞⎩ ∞ 备注:给出全部奇点给 5 分 ,其他酌情给分。
四、(本题 14 分)将函数 f (z ) = 1z 2 (z - 1)在以下区域内展开成罗朗级数;(1) 0 <z - 1 < 1 ,(2) 0 < z < 1 ,(3)1 < z < ∞解:(1)当0 <f (z ) = z - 1 < 11 z 2(z - 1) 1= - 1 (z -1) ∞[ 1 ]' (z - 1 + 1) 而[(z - 1 + 1) ]' = [∑ (-1)n (z - 1)n ]' ∞= ∑(-1)n n (z - 1)n -1n =0f (z ) = ∑(-1)n +1 n (z - 1)n -2n =0-------6 分(2)当0 < z < 1f (z ) =1= -11 ∞z nz 2 (z - 1)= -∑ z n -2n =0z 2 (1 - z ) =2∑n =0-------10 分(3)当1 < z < ∞f (z ) = 1= 11z 2 (z - 1) z 3 (1 - )1 ∞ f (z ) = z 1 n =∞1 ∑z 3 ∑( )z zn +3------14 分每步可以酌情给分。
n =0 n =0 五.(本题 10 分)用 Laplace 变换求解常微分方程定解问题:⎧ y (x ) - 5 y '(x ) + 4 y (x ) = e -x⎨y (0) = 1 = y '(0) = 1解:对 y (x ) 的 Laplace 变换记做L (s ) ,依据 Laplace 变换性质有z-1整理得s 2 L (s ) - s - 1 - 5(sL (s ) - 1) + 4L (s ) =1s + 1…( 5 分)L (s ) =1 +(s + 1)(s - 1)(s - 4) 1s - 1= 1 10(s + 1) = 1 10(s + 1) -1 6(s -1) + 5 6(s -1) + 1 + 15(s - 4) +1 15(s - 4) 1 s -1 …(7 分)y (x ) = 1 e -x + 5e x + 1 e 4 x…(10 分)10 6 15六、(6 分)求 f (t) et(0) 的傅立叶变换,并由此证明:costt2 2d2 eF ()eietd t(0)--------3 分F () eiedte iedt( 0)e (i )tdte(i )tdt(0)e (i )ti(0)F () 11 2(0) ------4 分i i22f (t )e i F ()d (0)2- -------5 分1e i2d(0) 2221(cos i sin)d(0)222 cos di sind( 0)2222e(i )ti解: 0f (t ) 2 cos d(0), ------------6 分0 2 2costt2d2e«复变函数与积分变换»期末试题(B)1. 填空题(每小题 3 分,共计 15 分)2.1. 1 - i 的幅角是();2. Ln (- + i ) 的主值是 2();3.a =(),f (z ) = x 2 + 2xy - y 2 + i (ax 2 + 2xy + y 2 ) 在复平面内处处解析.4.z = 0 是z - sin z 的()极点;5.z3f (z ) = 1z ,Re s [ f (z ),∞] =();二.选择题(每小题 3 分,共计 15 分)1.解析函数 f (z ) = u (x , y ) + iv (x , y ) 的导函数为( );(A ) f '(z ) = u y + iv x ; (B ) f '(z ) = u x- iu y ;(C)f '(z ) = u x + iv y ; (D) f '(z ) = u x + iu y . 2.C 是正向圆周 z = 2 ,如果函数 f (z ) = (),则⎰C f (z )d z = 0 .(A )3z - 1; (B ) 3zz - 1 ; (C ) 3z(z - 1)2 ; (D ) 3. (z -1)2∞3. 如果级数∑c n n =1z n在 z = 2i 点收敛,则级数在(A ) z = -2 点条件收敛 ; (B ) z = -2i 点绝对收敛; (C ) z = 1 + i 点绝对收敛; (D ) z = 1 + 2i 点一定发散. 4.下列结论正确的是( )(A ) 如果函数 f (z ) 在 z 0 点可导,则 f (z ) 在 z 0 点一定解析;(B)如果⎰C f (z)dz = 0 ,其中 C 复平面内正向封闭曲线, 则f (z) 在C 所围成的区域内一定解析;(C)函数f (z) 在z0点解析的充分必要条件是它在该点的邻域内一定可以展开成为z -z 0的幂级数,而且展开式是唯一的;(D)函数 f (z) =u(x, y) +iv(x, y) 在区域内解析的充分必要条件是u(x, y) 、v(x, y) 在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是().(A)、lnz是复平面上的多值函数;(B)、cosz是无界函数;(C)、sin z是复平面上的有界函数;(D)、e z是周期函数.三.按要求完成下列各题(每小题8 分,共计50 分)(1)设f (z) u( x, y) i( x2 g( y))) 是解析函数,且f (0) 0 ,求g( y),u( x, y), f (z) .(2).计算⎰ zd z .其中 C 是正向圆周z = 2 ;C(z+21)(z-i)2得分1(3).计算 ⎰ z 2C (1 - z )e 1z d z ,其中 C 是正向圆周 z =(4.利用留数计算 ⎰C(z - 1)(z - 2)2d z .其中 C 是正向圆周 z = 3 ;2 ;(5)函数f (z ) z (z 2 1)(z 2)3 (sin z )3在扩充复平面上有什么类型的奇点?,如 果有极点,请指出它的级.四、(本题 12 分)将函数 f (z ) =1z 2 (z - 1)在以下区域内展开成罗朗 (1) 0 < z - 1 < 1 ,(2) 0 < z < 1 ,(3)1 < z < ∞级数;得分⎩五.(本题 10 分)用 Laplace 变换求解常微分方程定解问题⎧ y (x ) - 5 y '(x ) + 4 y (x ) = e -x ⎨y (0) = y '(0) = 1得分六、(本题 8 分)求 f (t) e t(0) 的傅立叶变换,并由此证明:costt22 d2e 0得分得分z 2«复变函数与积分变换»期末试题简答及评分标准(B)填空题(每小题3 分,共计15 分)1.1-i 的幅角是(2Ln(-1 -i) 的主值是(1 ln 2 --+ 2k,k = 0 ±1,±2,4);2.1i );3. f (z) =2 4 1 +z2 ,f (7) (0) =( 0 );4. f (z) =z - sin zz 3 ,Re s[ f (z),0] =(0);5. f (z) = 1 ,Re s[ f (z),∞] =(0 );二.选择题(每小题3 分,共计15 分)1-------5 A A C C C三.按要求完成下列各题(每小题10 分,共计40 分)(1)求a,b, c, d 使f (z) =x2 +axy +by 2 +i(cx2 +dxy +y 2 )是解析函数,解:因为f (z) 解析,由 C-R 条件∂u=∂v∂x ∂y ∂u=-∂v ∂y ∂x2x +ay =dx + 2y ax + 2by =-2cx -dy,a = 2, d = 2, ,a=-2c,2b =-d ,c =-1, b =-1,给出 C-R 条件 6 分,正确求导给 2 分,结果正确 2 分。