高等教育出版社《复变函数》与《积分变换》第四版课后习题参考答案
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(1)% =解 (1)当刀f 8⑵I …殍(3卜=M / _ J|2”=cos 2n0 + i sin 2月们贫-► 8时,cos 2sin 2H0的极限都不存在,故z n=$土发散.故急捉+)发散.习题四1.下列序列是否有极限?如果有极限,求出其极限.+ 土 (2)% =吗气(3)礼=(号). n n \z ) 时,衫不存在极限,故%的极限不存在.0 (n — 8),故[血z n — 0. ir —8 令m 二厂普r 2n.=信)"无极限.2. 下列级数是否收敛?是否绝对收敛?⑴§(螺+ :);⑵名首;(3疙(l+i )". 解(1)因无上A 】n⑵»1彳=史吉收敛:故(2)绝对收敛.91-1 M • I Al n•(3) lini (l + i )rt= lim (再)%孕,*0,故发散.庶—8 ”一>8 3. 试证级数£ (2之尸当J I <号时绝对收敛.当危\(2z)n\= 2” •\(2z)n\ = (2r)n < 1. S(2r)rt收敛,故S(2z)n绝对收敛.M a 1 It « 1解⑴击4. 试确定下列慕级数的收敛半径. ⑴、狎(2)£(1 +』)心气(3)S解 (1) lim 勺为 | — lim "-— 1,故 R 二 1, n —^8| >1—8 Tl(2) lim V \C n \ = lim J (1 + —) = lim(l + —)n= e,l|f 8A Y \Tl f ”—8 fl故R =』・ e(3) lim I 1 = lim y~~“ = lim —= 0,Wf 8 I C n I 闻f 8 ( Tl + I / ! JI —8 ?1 + 1故 R = 8.5. 将下列各函数展开为z 的幕级数,并指出其收敛区域.⑴ 7~~~~j ; (2) 7 ----- K ---- (a 工 0,& 会 0);1 + z \z - a)\z - b)fl N〈3) ~ ; (4)ch z; (5)sir?z ; (6)6*-1. (1 + z )]1- (- z') 8 8、(-/)”=云(-I)”』,原点到所有奇点的距离最小值为1 ,故I Z | < 1.(2)1 .(a = b )4- a -Z-an oc=z -=an 0原式收敛区域:2.(a h b )1 ( 1a -b z - a原式)2 尊一=、(- 1)1 次”-2,力=1(4)ch ze[+e" ―2—z2n一2(:〃!二 n!S(2”)!,1 一cos2z< 8.-[1 V (2z)H • (- 1)”2 一 2 2 乙_ JL 小(一1)2 •一2:(2Q!(5)sin2in =0(2n)!< 8.E)=广•六(。
复变函数课后习题答案(全)习题一答案1.求下列复数的实部、虚部、模、幅角主值及共轭复数: (3) 13i(4).8 21 .i 4i ii 1 i13 2i 解: (1) z3 2i 131 3i .3 3i 3 5i(3) z -ii 1 i2 2 因此, Rez 35 Im z532(4).8 z i 4i 21 i1 4i i1 3i因此, Rez 1, Im z 3,2.将下列复数化为二角表达式和指数表达式:(1)i (2) 1 Vi (3)r(si ni cos )(4) r(cosisin )( 5) 1 cos i sin(02 )解: (1) i cosi sin - —i-e 22 22一i(2) 1 2(cosi..2 isin32e 3 (3) r(sin icos ) r[cos (-i sin(-)](1)13~2\(2) \ (\ 1)(\ 2)因此:Rez3 13 Im z2 13(2)zi (i 1)(i 2)i 1 3i 3 i 10因此,Rez3 10Im z 1 10(4) r(cos isin ) r[cos( ) i sin( )] re(5) 1 cos isin 2sin 2i sin — cos-2 23.求下列各式的值:(1) (\3 i)5(2)(1 100i) (1 100i)(3) (1 \3i)(cos(1 i)(cos isin )i sin ) 2(cos5 isin5 )3(cos3 isin 3(5) (6) d i解: (1) (七i)5[2(cos(舌)isin( -))]5 6(2) (1 100i) (1 100 50i) (2i) (2i)502(2)50251(3) (1 i sin ) (1 i)(cos isin )(4)2 (cos5 isin5 )(cos3 isin3 )3(5) cos— isin —2 2\ 2(cos —isin )44.设z-ii,试用三角形式表示z1z2与-ZZ2解:z1 cos i sin , z24 42[cos( ) i sin()],所以6 6弓勺2[cosq g is"(4 6)]5.解下列方程:(1) (z i)5 1 (2) z4 a40 (a 0) 解:(1)z i 51,由此从而z由此,左端=右端,即原式成立。
一、将下列复数用代数式、三角式、指数式表示出来。
(1) i 解:2cossin22ii e i πππ==+(2) -1解:1cos sin i e i πππ-==+ (3)1+解:()/3122cos /3sin /3i e i πππ+==+ (4) 1cos sin i αα-+ 解:2221cos sin 2sin 2sincos2sin(sincos )2222222sincos()sin()2sin 222222i i i i i e πααααααααααπαπαα⎛⎫- ⎪⎝⎭-+=+=+⎛⎫=-+-= ⎪⎝⎭(5) 3z解:()3333cos3sin3i z r e r i θθθ==+ (6) 1i e +解:()1cos1sin1i i e ee e i +==+(7)11ii-+ 解:3/411cos3/4sin 3/411i i i i e i i i πππ--==-==+++二、计算下列数值(1) 解:1ar 21ar 21ar 2 b i ctg k a bi ctg abi ctgaπ⎛⎫+ ⎪⎝⎭==⎧⎪=⎨⎪⎩(2)解:6226363463222i k i i i i e i ee e iπππππππ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎧=+⎪⎪⎪⎨====-+⎪⎪⎪=-⎩(3) i i 解:()2222ii k k i i e eππππ⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==(4)解:()1/2222ii k k eeππππ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==(5) cos5α解:由于:()()552cos5i i e e ααα-+=,而:()()()()()()()()5555555555cos sin cos sin cos sin cos sin nni nn nni n n e i C i e i C i αααααααααα-=--==+==-=-∑∑所以:()()()()()()()()()()()555505555043253543251cos5cos sin cos sin 21 cos sin 112 5cos sin cos sin cos 5cos sin 10cos sin cos n n n nn n n n nn n C i i C i i C i ααααααααααααααααα--=--=⎡⎤=+-⎣⎦⎡⎤=+-⎣⎦=++=-+∑∑(6) sin5α解:由于:()()552sin 5i i ee ααα--=,所以:()()()()()()()()()()()()55550555505234245552341sin 5cos sin cos sin 21 cos sin 1121 sin cos sin sin cos sin 10cos sin 5sin cos n n n nn n n n nn n C i i i C i i i C i C i iααααααααααααααααα--=--=⎡⎤=--⎣⎦⎡⎤=--⎣⎦=++=-+∑∑ (7) cos cos2cos n ααα+++L L 解:()()221cos cos 2cos ()()2(1)1(1)11(1)(1)1 21122(1cos )1 2i i in i i in i in i i in i i in i in i i i n e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e ααααααααααααααααααααααα----------⎡⎤+++=+++++++⎣⎦⎡⎤--+--⎡⎤--⎢⎥=+=⎢⎥---⎢⎥⎣⎦⎣⎦+=L L L L L L (1)(1)22(1cos )12cos 22cos(1)2cos cos 1cos(1)cos 22(1cos )2(1cos )1sin()sin22 2sin2i i n i n in in e e e e n n n n n ααααααααααααααααα+-+-⎡⎤---++⎢⎥-⎣⎦⎡⎤--++--++==⎢⎥--⎣⎦+-=(8) sin sin 2sin n ααα+++L L 解:()()221sin sin 2sin ()()2(1)1(1)11(1)(1)1 21122(1cos )1 2i i in i i in i in i i in i i in i in i i i n e e e e e e i e e e e e e e e e e i e e i e i αααααααααααααααααααααα---------⎡⎤+++=+++-+++⎣⎦⎡⎤-----⎡⎤--⎢⎥=-=⎢⎥---⎢⎥⎣⎦⎣⎦=L L L L L L (1)(1)112(1cos )12sin 2sin(1)2sin sin sin(1)sin 22(1cos )2(1cos )1cos()cos22 2sin2i n in i i n in e e e e e i i n i n n n i n αααααααααααααααααα+--+-⎡⎤--+-++-⎢⎥-⎣⎦⎡⎤-++-++==⎢⎥--⎣⎦-++=1.2 复变函数1、试证明函数f (z )=Arg(z ) (-π<Arg(z) ≤π),在负实轴上(包括原点)不连续。
复变函数第四版余家荣答案【篇一:1第一章复数与复变函数】京1第一章复数与复变函数1 复数及其代数运算1.复数的概念①在解方程时,有时会遇到负数开方的问题,但在实数范围内负数是不能开平方的。
为此,需要扩大数系。
我们给出如下的代数形式的复数定义:复数的代数定义:把有序实数对(x,y)作代数组合所确定的形如x?iy的数称为(代数形式的)复数,记为z?x?iy,2其中,i满足i??1。
我们称i为虚单位;实数x和y分别称为复数z 的实部和虚部,并记为x?rez,y?imz。
特别地,当imz?0时,z?x?i0?rez?x是实数;当rez?0时且imz?0时,z?iimz?iy称为纯虚数;虚部不为零的复数称为虚数(即不为实数的复数称为虚数);z?0当且仅当rez?0且imz?0,即复数0?0?i?0。
z1?z2当且仅当rez1?rez2且imz1?imz2。
2.复数的代数运算2.1 四则运算设z1?x1?iy1,z2?x2?iy2为任意两个复数,它们的四则运算定义为: 加法:z1?z2?(x1?x2)?i(y1?y2) 减法:z1?z2?(x1?x2)?i(y1?y2) 乘法:z1z2?(x1x2?y1y2)?i(x1y2?x2y1) 除法:z1x1x2?y1y2y1x2?x1y2(z2?0) ??i2222z2x2?y2x2?y22【注】:(1).可见,复数的四则运算,可以按照多项式的四则运算进行,只要注意将i换成?1。
(2).关于除法的具体操作可以按两种方法来进行:①.先看成分式的形式,然后分子分母同乘以一个与分母的实部相等而虚部只相差一个正负号的复数(在后面将会看到,这被定义为共轭复数),再进行简化;②.用复数z1?x1?iy1除以非零复数z2?x2?iy2,就是要求出这样一个复数z?x?iy,使得z1?z2?z。
按乘法的定义,为求出z需要解方程组?x2x?y2y?x1??x2y?xy2?y12.2 共轭复数复数x?iy和x?iy互称为对方的共轭复数,如果记z?x?iy,则用记其共轭复数,即?x?iy?x?iy。