复变函数答案钟玉泉第五章习题全解
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复变函数论第四版答案钟玉泉(1)提到复变函数,首先需要了解复数的基本性质和四则运算规则。
怎么样计算复数的平方根,极坐标与xy 坐标的转换,复数的模之类的。
这些在高中的时候基本上都会学过。
(2)复变函数自然是在复平面上来研究问题,此时数学分析里面的求导数之类的运算就会很自然的引入到复平面里面,从而引出解析函数的定义。
那么研究解析函数的性质就是关键所在。
最关键的地方就是所谓的Cauchy—Riemann 公式,这个是判断一个函数是否是解析函数的关键所在。
(3)明白解析函数的定义以及性质之后,就会把数学分析里面的曲线积分的概念引入复分析中,定义几乎是一致的。
在引入了闭曲线和曲线积分之后,就会有出现复分析中的重要的定理:Cauchy 积分公式。
这个是复分析的第一个重要定理。
(4)既然是解析函数,那么函数的定义域就是一个关键的问题。
可以从整个定义域去考虑这个函数,也可以从局部来研究这个函数。
这个时候研究解析函数的奇点就是关键所在,奇点根据性质分成可去奇点,极点,本性奇点三类,围绕这三类奇点,会有各自奇妙的定理。
(5)复变函数中,留数定理是一个重要的定理,反映了曲线积分和零点极点的性质。
与之类似的幅角定理也展示了类似的关系。
(6)除了积分,导数也是解析函数的一个研究方向。
导数加上收敛的概念就可以引出Taylor 级数和Laurent 级数的概念。
除此之外,正规族里面有一个非常重要的定理,那就是Arzela 定理。
(7)以上都是从分析的角度来研究复分析,如果从几何的角度来说,最重要的定理莫过于Riemann 映照定理。
这个时候一般会介绍线性变换,就是Mobius 变换,把各种各样的区域映射成单位圆。
研究Mobius 变换的保角和交比之类的性质。
(8)椭圆函数,经典的双周期函数。
这里有Weierstrass 理论,是研究Weierstrass 函数的,有经典的微分方程,以及该函数的性质。
以上就是复分析或者复变函数的一些课程介绍,如果有遗漏或者疏忽的地方请大家指教。
精心整理页脚内容习题一答案1. 求下列复数的实部、虚部、模、幅角主值及共轭复数:(1)132i+(2)(1)(2)i i i --(3)131i i i--(4)8214i i i -+-解:(1)1323213iz i -==+, 因此:32Re , Im 1313z z ==-,(2)3(1)(2)1310i i iz i i i -+===---,因此,31Re , Im 1010z z =-=,(3)133335122i i iz i i i --=-=-+=-, 因此,35Re , Im 32z z ==-,(4)82141413z i i i i i i =-+-=-+-=-+ 因此,Re 1, Im 3z z =-=,2. 将下列复数化为三角表达式和指数表达式: (1)i (2)13i -+(3)(sin cos )r i θθ+(4)(cos sin )r i θθ-(5)1cos sin (02)i θθθπ-+≤≤解:(1)2cossin22iii e πππ=+=(2)13i -+23222(cos sin )233i i e πππ=+=(3)(sin cos )r i θθ+()2[cos()sin()]22ir i reπθππθθ-=-+-=(4)(cos sin )r i θθ-[cos()sin()]i r i re θθθ-=-+-=(5)21cos sin 2sin2sin cos 222i i θθθθθ-+=+精心整理页脚内容3. 求下列各式的值: (1)5(3)i -(2)100100(1)(1)i i ++-(3)(13)(cos sin )(1)(cos sin )i i i i θθθθ-+--(4)23(cos5sin 5)(cos3sin 3)i i ϕϕϕϕ+-(5)3i (6)1i +解:(1)5(3)i -5[2(cos()sin())]66i ππ=-+- (2)100100(1)(1)i i ++-50505051(2)(2)2(2)2i i =+-=-=-(3)(13)(cos sin )(1)(cos sin )i i i i θθθθ-+--(4)23(cos5sin 5)(cos3sin 3)i i ϕϕϕϕ+- (5)3i 3cossin22i ππ=+(6)1i +2(cossin )44i ππ=+ 4. 设121, 3,2iz z i +==-试用三角形式表示12z z 与12z z解:12cossin, 2[cos()sin()]4466z i z i ππππ=+=-+-,所以12z z 2[cos()sin()]2(cos sin )46461212i i ππππππ=-+-=+,5. 解下列方程: (1)5()1z i +=(2)440 (0)z a a +=>解:(1)51,z i +=由此2551k i z i ei π=-=-,(0,1,2,3,4)k =(2)4444(cos sin )za a i ππ=-=+11[cos (2)sin (2)]44a k i k ππππ=+++,当0,1,2,3k =时,对应的4个根分别为:精心整理页脚内容(1), (1), (1), (1)2222a a a a i i i i +-+--- 6. 证明下列各题:(1)设,zx iy =+则2x y z x y+≤≤+证明:首先,显然有22z x y x y =+≤+;其次,因222,x y x y +≥固此有2222()(),x y x y +≥+从而222x y z x y +=+≥。
1. 下列函数有些什么奇点?如果是极点,指出它的级: 1)()2211+z z解:2. 31z z sin 1123+−−z z z ()z z lz 1+()()z e z z π++11211−z e ()112+z e z n n z z +12,n 为正整数21zsin 求证:如果0z 是()z f 的()1>m m 级零点,那么0z 是()z f'的1−m 级零点。
验证:2i z π=是chz 的一级零点。
0=z 是函数()22−−+z shz z sin 的几级极点?如果()z f 和()z g 是以0z 为零点的两个不恒等于零的解析函数,那么()()()()z g z f z g z f z z z z ''lim lim→→=(或两端均为∞)设函数()z ϕ与()z ψ分别以a z =为m 级与n 级极点(或零点),那么下列三个函数在a z =处各有什么性质:3. ()()z z ψϕ;()()z z ψϕ;()()z z ψϕ+;函数()()211−=z z z f 在1=z 处有一个二级极点;这个函数又有下列洛朗展开式:()()()()345211111111−+−−−+=−z z z z z ,11>−z ,所以“1=z 又是()z f 的本性奇点”;又其中不含()11−−z 幂,因此()[]01=,Re z f s 。
这些说法对吗?求下列各函数()z f 在有限奇点处的留数:4. z z z 212−+421z e z −()32411++z z z z cos z −11cos z z 12sin z z sin 1chz shz 计算下列各积分(利用留数;圆周均取正向)5. ⎰=23z dzz z sin ()⎰=−2221z zdz z e ⎰=−231z m dzz zcos , 其中m为整数⎰=−12i z thzdz⎰=3z zdztg π()()⎰=−−11z nndz b z a z (其中n 为正整数,且1≠a ,1≠b ,b a <)。
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。