复变函数复习样题
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《复变函数》 复习资料1一、判断题1. 把角形域映射为角形域用指数函数映射( )2.3.4.5.6.7. 分式线性映射在复平面上具有共形性、保圆性、保对称性。
( )8.9.10.二、解答题1.设)1()(2z z e z f z +=,求()f z 在1||0<<z 的洛朗展式(只写出含1z到2z 各项). 2.利用留数定理计算复积分I =21az z e dz =⎰+1()()n n z dzz a z b =--⎰ (01,01a b <<<<且,a b n ≠为自然数).3.利用留数定理计算实积分θθθπd ⎰-20cos 452cos 4.三、解答与证明题1.如果在1z <内,函数()f z 解析,且1()1f z z≤-,求()(0)n f 的最优估计值. 2.(1)函数211x+当x 为实数时,都有确定的值且在全实轴上有任意阶导数,但它的泰勒展开式: -+-=+422111x x x却只当1<x 时成立,试说明其原因; (2)利用惟一性定理证明:210(1)sin ,(21)!n n n z z n ++∞=-=+∑ 1z <.3.设)(z ϕ在:1C z =内解析且连续到C ,在C 上 ()1z ϕ<试证 在C 内部2()3z z z ϕ=+只有一个根0z .4. 设D 为单连通区域,()f z 在D 内解析,C 在D 内一条周线,0D 为C 的内部.若对于任意的0z D ∈都有1()Re 12C f d i z ξξπξ⎧⎫=⎨⎬-⎩⎭⎰,则在D 内恒有()f z 1ic =+,其中c 为实常数.答案一、1-5 FFTTF 6-10 TFFTF二、解答题1、设)1()(2z z e z f z +=,求()f z 在1||0<<z 的洛朗展式(只写出含1z 到2z 各项) 解:)1()(2z z e z f z+=211z e z z =+ =21(1)2!3!z z z ++++(2421(1)n n z z z -+-+-+)=215126z z z +--+(1||0<<z ).2、利用留数定理计算复积分I =21az z e dz =⎰+1()()n n z dzz a z b =--⎰ (01,01a b <<<<且,a b n ≠为自然数)解:因为 ||1a <,||1b <且a b ≠ 所以1||1()()n n z dzI z a z a ==--⎰=2i π[Re ()z a s f z =+Re ()z bs f z =] =12121(1)...(22)112(1)()0(1)!()()n n n n n n i n b a a b π---⎡⎤---+=⎢⎥---⎣⎦设2I =21az z e dz =⎰,因为在单位圆周1z =内2az e 只有一个本质奇点0z =,在该点的去心领域内有洛朗展式:2az e =22412!a a z z+++所以2Re 0az z s e ==,故20I =,因此原积分值为零。
复变函数考试试题及参考答案下面是十道复变函数考试试题(一)的参考试题及答案:1.计算下列复数的幂函数:$z=1+i$,$n=3$。
答案:$(1+i)^3=-2+2i$。
2.计算下列复数的幂函数:$z=-2+i$,$n=4$。
答案:$(-2+i)^4=7-24i$。
3.求解方程:$z^2+4z+5=0$。
答案:可以使用求根公式求解,$(z+2)^2+1=0$,得到两个解:$z_1=-2+i$和$z_2=-2-i$。
4. 计算下列复数的极坐标形式:$z = 3e^{i \pi/6}$。
答案:$z = 3\cos(\pi/6) + 3i\sin(\pi/6) = \frac{3}{2} + \frac{3\sqrt{3}}{2}i$。
5.计算下列复数的共轭复数:$z=2-i$。
答案:$z^*=2+i$。
6. 将下列复数表示为共轭形式:$z = 4e^{i \pi/3}$。
答案:$z = 4\cos(\pi/3) + 4i\sin(\pi/3) = 4(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}i) = 2 + 2\sqrt{3}i$。
7.计算下列复数的实部和虚部:$z=3+2i$。
答案:实部为3,虚部为28.计算下列复数的模长:$z=-4+3i$。
答案:$,z, = \sqrt{(-4)^2 + 3^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5$。
9.求复数的幂函数:$z=-1-i$,$n=2$。
答案:$(-1-i)^2=1-2i-1=-2i$。
10. 求复数的幂函数:$z = \sqrt{3} + i$, $n = 3$。
答案:$(\sqrt{3} + i)^3 = -2\sqrt{3} + 2i$。
复变函数与积分变换试题(一)一、填空(3分×10)1.的模 ,幅角 。
)31ln(i --2.-8i 的三个单根分别为: ,,。
3.Ln z 在 的区域内连续。
4.的解极域为:。
z z f =)(5.的导数。
xyi y x z f 2)(22+-==')(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=F [f (t )],则= F 。
)(ωF )(t 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,求函数使函数为解析函222121),(y x y x v +-=),(y x u ),(),()(y x iv y x u z f +=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 :绕点i 一周正向任意简单闭曲线。
⎰-c i z z3)(cos 五、(10分)求函数在以下各圆环内的罗朗展式。
)(1)(i z z z f -=1.1||0<-<i z 2.+∞<-<||1i z 六、证明以下命题:(5分×2)(1)与构成一对傅氏变换对。
)(0t t -δo iwt e -(2))(2ωπδ=⎰∞+∞-ω-dt e t i 七、(10分)应用拉氏变换求方程组满足x (0)=y (0)=z (0)=0的解y (t )。
⎪⎩⎪⎨⎧='+=+'+='++'0401z y z y x z y x 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., 2.-i 2i -i22942ln π+ππk arctg 22ln 32+-333.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9.10.⎰∞+∞-ωωπωωd e F i )(21⎰∞+-0)(dte tf st 二、解:∵∴(5分)yu x x v ∂∂-=-=∂∂xuy y v ∂∂==∂∂c xy u +=cxy y x i z f ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=222121)(∵f (0)=0c =0(3分)∴(2分)222222)2(2)(2)(z ixyi y x i y x i xy z f -=+--=--=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 ∞=4z 2312(3,)3)(1(1Re 66⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--分)z z z s =0⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∞--0,1)31)(11(11Re 2,)3)(1(1Re 266z z z z s z z z s 分)(∴原式=(2分) =23126⨯⨯i πi 63π-四、1.解:原式(3分)z 1=0z 2=1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=∑=k k z z z s i ,)1(1Re 221=0(2分)]11[2+-=i π2.解:原式=iz z i=''=s co !22πi z z i =-π=)(cos i i cos π-=1ich π-五、1.解:ni z z f ∑∞⎪⎫⎛--⋅=⋅⋅=⋅=1111111111)(分)(分)(分)((2分)11)(--∞=-=∑n n n i z in nn i z i )(1-=∑∞-=2.解:⎪⎭⎫⎝⎛-+⋅-=-+⋅-=i z i i z i z i i z z f 11)(11)(1)(11)(2分)(分)((1分)(2分)nn i z i i z ∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛---=02)(120)(11+∞=-=∑n n n i z i 20)(--∞=-=∑n n n i z i 六、1.解:∵(3分)∴结论成立0)(0t i e t t ti t i e dt e t t ωωωδ-==--∞+∞-=-⎰(2)解:∵(2分)1)(2210==ωπδπ=ωω-ω-∞+∞-⎰t i t i e dw e ∴与1构成傅氏对)(2w πδ∴(2分))(2ωπδω=-∞+∞-⎰dt e t i 七、解:∵(3分)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=++=++)3(0)(4)()2(0)()()()1(1)()()(s sZ s Y s Z s sY s X S s sZ s Y s sX S (2)-(1):∴(3分)⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅-=s s s Y 111)(2⎪⎭⎫ ⎝⎛++--=--=1111211112s s s s s s ∴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。
---《复变函数》考试试题(一)一、判断题( 20 分):1. 若 f(z) 在 z 0 的某个邻域内可导,则函数f(z) 在 z 0 解析 .2. 有界整函数必在整个复平面为常数.3. 若{ z n }收敛,则{Re z n } 与{Im z n }都收敛 .4. 若 f(z) 在区域 D 内解析,且f '( z),则f ( z) C(常数) 5. 若函数 f(z) 在 z 0 处解析,则它在该点的某个邻域内可以展开为幂级数6. 若 z 0 是 f ( z)的 m 阶零点,则 z 0 是 1/f (z)的 m 阶极点 .lim f ( z)7. 若 zz 0存在且有限,则 z 0 是函数 f(z) 的可去奇点 .( ) ( ) ( ). ( ).( )()()8. 若函数 f(z) 在是区域 D 内的单叶函数,则f ' (z) 0( zD ).()9. 若 f(z)在区域 D 内解析 , 则对 D 内任一简单闭曲线Cf z dz.( )C( )10. 若函数 f(z) 在区域 D 内的某个圆内恒等于常数,则 f(z)在区域 D 内恒等于常数 . ()二. 填空题( 20 分)1、|z z 0 |dz__________. ( n 为自然数)1 ( z z )n2.sin 2zcos 2z_________.3. 函数sin z的周期为 ___________.f (z)z 2 11,则f ( z)的孤立奇点有 __________.4.设5. 幂级数nz n 的收敛半径为 __________.n 06. 若函数 f(z) 在整个平面上处处解析,则称它是__________.lim z nlimz 1z 2 ...z n7. 若 n,则 nn______________.Res(e z8.n,0)________,其中 n 为自然数 .z---9.sin z的孤立奇点为 ________ .z若z 0 是 f (z)lim f (z)___10. 的极点,则z z.三. 计算题( 40 分):f (z)11. 设(z 1)( z 2) ,求 f ( z) 在 D { z : 0 | z | 1} 内的罗朗展式 .1dz.|z| 1cos z2.3. 设f ( z)3 271d{ z :| z | 3} ,试求 f ' (1 i ).Cz,其中 Cz 1w1 的实部与虚部 .4.求复数z四 . 证明题 .(20 分 )1. 函数f (z)在区域 D 内解析 . 证明:如果 | f ( z) |在 D 内为常数,那么它在D 内为常数 .2. 试证 : f ( z) z(1 z) 在割去线段 0Re z 1 的 z 平面内能分出两个单值解析分支,并求出支割线0 Re z 1上岸取正值的那支在 z 1的值 .《复变函数》考试试题(一)参考答案一. 判断题1.× 2.√ 3.√ 4.√5.√6.√ 7.×8.×9.× 10.×二.填空题2 in1 2.1 ;3. 2k , ( k z) ;4.z i ; 5.11.n;16. 整函数;7. ; 1 ; 9. 0; 10..8.(n 1)!三.计算题 .1. 解因为 0 z 1, 所以 0 z 1f ( z)1 1 1 z zn1 ( z )n.( z 1)(z 2) 1 z 2(1 )n 02 n 0 22---2.解因为z21Re s f (z)lim lim,cosz sin z1 z z z222Re s f (z)lim z2lim1 1 . cosz sin zz z z2 22所以1dz2i(Re s f (z)Re s f (z)0. z2 cosz z2z23.解令 ()3271,则它在 z 平面解析,由柯西公式有在z 3内,f (z)c ()dz2i(z) . z所以 f (1i )2i( z) z 1 i2i (136i )2(613i ) .4.解令 z a bi ,则w z 11212( a1bi )12( a1)2b2. z 1z 1222b22b( a 1) b( a 1)(a 1)z12(a1)z12bb2 .故 Re( z1)1( a1)2b2,Im(z1)(a1)2四. 证明题 .1.证明设在 D 内 f (z) C .令 f ( z) u iv ,2u2v2c2.则 f ( z)两边分别对 x, y 求偏导数,得uu x vv x0(1) uu y vv y0(2)因为函数在 D 内解析,所以 u x v y ,u y v x.代入 (2)则上述方程组变为uu x vv x0 .消去 u x得,(u2v2 )v x0 .vu x uv x01)若 u2v20 ,则 f (z)0 为常数.2)若 v x0,由方程(1) (2) 及C.R.方程有u x0,u y0 , v y0 .所以 u c1, v c2. ( c1 ,c2为常数).---所以 f ( z) c 1 ic 2 为常数 .2. 证明 f ( z)z(1 z) 的支点为 z 0,1 . 于是割去线段 0 Re z 1 的 z 平面内变点就不可能单绕 0 或 1 转一周 , 故能分出两个单值解析分支 .由于当 z 从支割线上岸一点出发 ,连续变动到 z0,1 时 , 只有 z 的幅角增加. 所以f ( z)z(1 z) 的幅角共增加. 由已知所取分支在支割线上岸取正值 , 于是可认为该分2z1的幅角为, 故 f ( 1)i2i .支在上岸之幅角为 0,因而此分支在2e22《复变函数》考试试题(二)一. 判断题 . (20 分)1. 若函数 f ( z)u( x, y) iv ( x, y) 在 D 内连续,则 u(x,y)与 v(x,y)都在 D 内连续 .( ) 2. cos z 与 sin z 在复平面内有界 .()3.若函数 f(z)在 z 解析,则 f(z)在 z 连续 .()0 04. 有界整函数必为常数 .一定不存在 .()5. 如 0是函数f(z)的本性奇点,则 lim f ( z) ()zz z 06. 若函数 f(z)在 z 0 可导,则 f(z)在 z 0 解析 .()7.若 f(z)在区域 D 内解析 , 则对 D 内任一简单闭曲线 Cf (z)dz0 .C( ) 8. 若数列 { z n } 收敛,则 {Re z n } 与 {Im z n } 都收敛 .() 9. 若 f(z)在区域 D 内解析,则 |f(z)|也在 D 内解析 .()10. 存在一个在零点解析的函数1 ) 0 1 1 1,2,... .f(z) 使 f (且 f ( ) ,nn 1 2n 2n( )二 . 填空题 . (20 分)1. 设 zi ,则 | z | __,arg z__, z __2.设 f (z) ( x 22xy) i(1 sin( x 2y 2 ), z x iy C ,则 limf ( z) ________.z 1i3.|z z 0| 1(zdz_________.z )n( n 为自然数)---4.幂级数 nz n的收敛半径为__________ .n05.若 z0是 f(z)的 m 阶零点且 m>0,则 z0是f '( z)的 _____零点 .6.函数 e z的周期为 __________.7.方程 2z5z33z 8 0 在单位圆内的零点个数为________.8.设 f ( z)1,则 f (z) 的孤立奇点有_________.21z9.函数 f ( z) | z | 的不解析点之集为________.10. Res(z41,1) ____ . z三. 计算题 . (40 分)1.求函数sin( 2z3)的幂级数展开式 .2.在复平面上取上半虚轴作割线 . 试在所得的区域内取定函数z在正实轴取正实值的一个解析分支,并求它在上半虚轴左沿的点及右沿的点 z i 处的值.i3.计算积分: I| z | dz,积分路径为(1)单位圆( | z | 1)i的右半圆 .sin z dzz 2(z) 24.求2.四. 证明题 . (20 分)1. 设函数 f(z)在区域 D 内解析,试证: f(z)在 D 内为常数的充要条件是 f (z) 在D内解析 .2.试用儒歇定理证明代数基本定理 .《复变函数》考试试题(二)参考答案一.判断题 .1.√2.×3.√4.√ 5.× 6.×7.×8.√9.× 10.× .二.填空题---1.1 ,, i ;2. 3(1sin 2)i ;3.2 i n14. 1;5. m 1 . 0n;216.2k i ,( k z) .7. 0;8. i;9.R ;10. 0.三.计算题1.解 sin(2 z3 )( 1)n (2 z3 )2 n 1(1)n 22n 1 z6n3.n 0(2 n1)!n 0(2n1)!2.解令 z re i.2 ki则 f ( z)z re2,(k0,1).又因为在正实轴去正实值,所以k0 .所以 f (i)ie 4.3.单位圆的右半圆周为z e i,ide i e i 所以 zdz22i22 4.解.2 2 2i .即 u, v 满足 C.R.,且u x , v y , u y ,v x连续 , 故f ( z)在D内解析 .( 充分性 ) 令f ( z)u iv, 则 f ( z)u iv ,因为 f ( z) 与 f ( z) 在D内解析,所以u x v y , u y v x,且 u x ( v) y v y , u y( v x )v x.比较等式两边得u x v y u y v x0 .从而在 D 内 u, v 均为常数,故f ( z)在 D 内为常数.2. 即要证“任一n次方程a0 z n a1z n1a n 1z a n0(a00) 有且只有n 个根”.证明令 f (z)a0 z n a1z n 1a n1za n0 ,取 R max a1a n,1 ,当 za0在 C : z R 上时,有(z)a1 R n 1an 1R a n( a1a n )R n 1a0R n.f ( z) .由儒歇定理知在圆z R 内,方程 a0 z n a1z n 1a n 1z a n0与 a0 z n0有相---同个数的根 . 而 a 0 z n 0 在 z R 内有一个 n 重根 z 0 . 因此 n 次方程在 z R 内有 n 个根 .《复变函数》考试试题(三)一 . 判断题 . (20 分).1. cos z 与 sin z 的周期均为 2k .( )2. 若 f ( z) 在 z 0 处满足柯西 - 黎曼条件 , 则 f ( z) 在 z 0 解析 . ( )3. 若函数 f ( z) 在 z 0 处解析,则 f ( z) 在 z 0 连续 . ( )4. 若数列 { z n } 收敛,则 {Re z n } 与 {Im z n } 都收敛 .( )5.若函数 f ( z) 是区域 D 内解析且在 D 内的某个圆内恒为常数,则数 f ( z) 在区域 D 内为常数 . ( )6. 若函数 f ( z) 在 z 0 解析,则 f ( z) 在 z 0 的某个邻域内可导 . ()7.如果函数 f ( z) 在 D{ z :| z | 1} 上解析 , 且 | f (z) | 1(| z | 1) , 则| f ( z) | 1(| z | 1) .( )8.若函数 f ( z) 在 z 0处解析,则它在该点的某个邻域内可以展开为幂级数.( ) 9. 若 z 0 是 f ( z) 的 m 阶零点 , 则 z 0 是 1/ f ( z) 的 m 阶极点 . ( )10.若z 0 是 f (z)的可去奇点,则 Res( f ( z), z 0 ) 0. ( )二 . 填空题 . (20 分)1. 设 f ( z)1 ,则 f ( z) 的定义域为 ___________.2 z 12. 函数 e z 的周期为 _________.3. 若 z nn 2 i (1 1) n ,则 lim z n__________.1 nnn4. sin 2 z cos 2 z___________.dz5.|z z 0 | 1(z z )n( n 为自然数)_________.6. 幂级数nx n 的收敛半径为 __________.n设 f (z) 1f z 的孤立奇点有z 2 1,则7.( ) __________.ez---9.若 z 是 f (z)的极点,则 lim f (z) ___ .z z 0z10.Res(en ,0) ____ .z三 . 计算题 . (40 分)11. 将函数 f ( z) z 2e z 在圆环域 0 z内展为 Laurent 级数 .2. 试求幂级数n!z n的收敛半径 .n nn3. 算下列积分:e zdz,其中 C是| z |1.Cz 2 (z29)4. 求 z92z6z 28z 2 0 在| z|<1内根的个数 .四 . 证明题 . (20 分)1.函数 f (z) 在区域 D 内解析 . 证明:如果 | f ( z) |在 D 内为常数,那么它在D 内为常数 .2.设 f (z) 是一整函数,并且假定存在着一个正整数 n ,以及两个正数 R 及 M ,使得当 | z|R 时| f ( z) |M | z |n,证明 f (z) 是一个至多 n 次的多项式或一常数。
复变函数期末试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 若复数 \( z = a + bi \)(其中 \( a, b \) 为实数),则\( \bar{z} \) 表示()A. \( a - bi \)B. \( -a + bi \)C. \( -a - bi \)D. \( a + bi \)答案:A2. 对于复变函数 \( f(z) = u(x, y) + iv(x, y) \),以下说法正确的是()A. \( u \) 和 \( v \) 都是调和函数B. \( u \) 和 \( v \) 都是解析函数C. \( u \) 和 \( v \) 都是连续函数D. \( u \) 和 \( v \) 都是可微函数答案:A3. 若 \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处可导,则下列说法中正确的是()A. \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处解析B. \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处连续C. \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处可微D. \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处的导数为0答案:C4. 已知 \( f(z) \) 是解析函数,且 \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处有孤立奇点,则 \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处的留数是()A. 0B. \( \infty \)C. 1D. \( -1 \)答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 若 \( z = x + yi \),且 \( |z| = 2 \),则 \( x^2 + y^2 = \_\_\_\_\_ \)。
答案:42. 设 \( f(z) = z^2 \),则 \( f(2 + 3i) = \_\_\_\_\_ \)。
答案:-5 + 12i3. 若 \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处解析,则 \( f(z) \) 在 \( z_0 \) 处的导数 \( f'(z_0) \) 等于 \_\_\_\_\_。
复变函数复习题复变函数复习题复变函数是数学中一个重要的分支,它研究的是定义在复数域上的函数。
复变函数的研究不仅在理论上具有重要意义,而且在实际应用中也有广泛的应用。
在这篇文章中,我将为大家整理一些复变函数的复习题,希望能够帮助大家巩固相关知识。
1. 计算下列复变函数的导数:a) f(z) = z^3 - 2z^2 + z + 1b) f(z) = e^z + z^2c) f(z) = sin(z) + cos(z)d) f(z) = ln(z) + z^22. 计算下列复变函数的积分:a) ∫(z^2 - 3z) dz,其中积分路径为沿着单位圆逆时针方向b) ∫(e^z + z) dz,其中积分路径为从0到1的直线段c) ∫(sin(z) + cos(z)) dz,其中积分路径为沿着单位圆逆时针方向d) ∫(1/z) dz,其中积分路径为沿着单位圆逆时针方向3. 判断下列函数是否解析:a) f(z) = z^2 + 3z + 2b) f(z) = e^z + sin(z)c) f(z) = ln(z) + z^2d) f(z) = 1/z4. 判断下列函数是否是调和函数:a) f(z) = x^2 - y^2b) f(z) = e^x * sin(y)c) f(z) = ln|z|d) f(z) = x^3 - 3xy^25. 利用柯西-黎曼方程,求下列函数的实部和虚部:a) f(z) = z^2 + 2z - 1b) f(z) = e^z + sin(z)c) f(z) = ln(z) + z^2d) f(z) = 1/z在解答这些问题时,我们需要熟练掌握复数的运算规则、复变函数的导数和积分计算方法,以及判断函数解析性和调和性的条件。
此外,柯西-黎曼方程是判断函数实部和虚部的关键工具,需要灵活运用。
通过复习这些复变函数的问题,我们可以加深对复变函数理论的理解,并提高解题能力。
掌握复变函数的基本概念和计算方法,对于后续学习更高级的数学分析、物理学和工程学等学科都具有重要的作用。
复变函数历年考试真题试卷一、选择题1. 下列哪个函数不是复变函数?A. f(z) = e^zB. f(z) = z^2C. f(z) = |z|D. f(z) = ln(z+1)2. 设f(z) = u(x,y) + iv(x,y)是一个复变函数,下面哪个等式成立?A. ∂u/∂x = ∂v/∂yB. ∂u/∂y = ∂v/∂xC. ∂u/∂x = -∂v/∂yD. ∂u/∂y = -∂v/∂x3. 对于复变函数f(z) = x^3 + 3ix^2y - 3xy^2 - iy^3,下列哪个等式成立?A. ∂u/∂x = 3x^2 + 6ixy - 3y^2B. ∂u/∂y = 3x^2 + 6ixy - 3y^2C. ∂v/∂x = -3x^2 + 3y^2 - 6ixyD. ∂v/∂y = -3x^2 + 3y^2 - 6ixy二、填空题1. 设f(z) = z^2 + 2iz - 1,则f(z)的共轭函数是________。
2. 当z → ∞ 时,f(z) = z^2 + 3z + 1的极限是________。
3. 若f(z) = u(x,y) + iv(x,y) 是全纯函数,则满足柯西-黎曼方程的条件是∂u/∂x = ________。
三、计算题1. 计算复变函数f(z) = z^3 - 4z的积分,其中C为以原点为圆心、半径为2的圆周。
2. 当z = -i 时,计算复变函数f(z) = 2z^2 + 3iz的导数。
四、证明题证明:若复变函数f(z) = u(x,y) + iv(x,y) 在单连通域D上解析,则f(z) 在D 上也是调和函数。
(请自行根据题目要求增减字数,使得文章达到合适的长度。
)(文章正文)选择题:1. 下列哪个函数不是复变函数?2. 设f(z) = u(x,y) + iv(x,y)是一个复变函数,下面哪个等式成立?3. 对于复变函数f(z) = x^3 + 3ix^2y - 3xy^2 - iy^3,下列哪个等式成立?填空题:1. 设f(z) = z^2 + 2iz - 1,则f(z)的共轭函数是________。
复变函数论(A )Ⅰ. Cloze Tests (20102=⨯ Points )1. If nn n n i i z ⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1173,thenlim =+∞→n n z .2. If C denotes the circle centered at 0z positively oriented and n is apositive integer ,then)(10=-⎰Cn dz z z . 3. The radius of convergence of∑∞=++13)123(n n z n nis .4. The singular points of the function )3(cos )(22+=z z zz f are . 5. 0 ,)ex p(s Re 2=⎪⎭⎫⎝⎛n z z , where n is a positive integer.6.=)sin (3z e dzd z. 7. The main argument and the modulus of the number i -1 are . 8. The square roots of i -1 are .9. The definition of z e is .10. Log )1(i -= .Ⅱ. True or False Questions (1553=⨯ Points)1. If a function f is analytic at a point 0z ,then it is differentiable at 0z .( )2. If a point 0z is a pole of order k of f ,then 0z is a zero of order k off /1.( )3. A bounded entire function must be a constant.( )4. A function f is analytic a point 000iy x z += if and only if whose real andimaginary parts are differentiable at ),(00y x .( )5. If f is continuous on the plane and =+⎰Cdz z f z ))((cos 0 for every simpleclosed path C , then z e z f z 4sin )(+ is an entire function. ( )Ⅲ. Computations (3557=⨯ Points)1. Find⎰=-+1||)2)(12(5z z z zdz.2. Find the value of ⎰⎰==-+228122)1(sin z z z z dzz dz z ze . 3. Let )2)(1()(--=z z zz f ,find the Laurent expansion off on the annulus{}1||0:<<=z z D .4. Given λλλλd z z f C⎰-++=345)(2,where {}3|:|==z z C ,find )1(i f +-'.5. Given )1)(1(sin 1)(2+-+=z z zz f ,find )1),(Res()1),(Res(-+z f z f .Ⅳ. Verifications (30310=⨯ Points)1. Show that if )(0)()(C z z f k ∈∀≡, then )(z fis a polynomial of order k <.2. Show that 012797lim 242=+++⎰+∞→R C R dz z z z , where R C is the circle centered at 0 with radius R .3. Show that the equation 012524=-+-z z z has just two roots in theunite disk复变函数论(B )Ⅰ. Cloze Tests (20102=⨯ Points )1. If nn n n i i z ⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1162,thenlim =+∞→n n z .2. If C denotes the circle centered at 0z positively oriented and n is apositive integer ,then)(10=-⎰Cn dz z z . 3. The radius of the power series∑∞=+12)1(n n z nis .4. The singular points of the function )1(sin )(2+=z z zz f are . 5. 0 ,)ex p(s Re 2=⎪⎭⎫⎝⎛n z z , where n is a positive integer.6.=z e dzd z2cos . 7. The main argument and the modulus of the number i -1 are . 8. The square roots of 1+i are .9. The definition of z cos is .10. Log )1(i += .Ⅱ. True or False Questions (1553=⨯ Points)1. If a function f is differentiable at a point 0z ,then it is continuous at 0z .( )2. If a point 0z is a pole of order m of f ,then 0z is a zero of order m off /1.( )3. An entire function which maps the plane into the unite disk must be aconstant.( )4. A function f is differentiable at a point 000iy x z += if and only if whosereal and imaginary parts are differentiable at ),(00y x and the CauchyRiemann conditions hold there.( )5. If a function f is continuous on the plane and=⎰Cdz z f )(0 for everysimple closed contour C , then z z f sin )( is an entire function. ( )Ⅲ. Computations (3557=⨯ Points)1. Find⎰=-+1||)2)(12(z z z zdz.2. Find the value of ⎰⎰==-+223122)1(sin z z z z dzz dz z ze . 3. Let )2)(1()(--=z z zz f ,find the Laurent expansion off on the annulus{}1||0:<<=z z D .4. Given λλλλd z z f C⎰-++=142)(2,where {}3|:|==z z C ,find )1(i f +-'.5. Given )1)(1(sin )(2+-=z z zz f ,find )1),(Res()1),(Res(-+z f z f .Ⅳ. Verifications (30310=⨯ Points)1. Show that the function iy x e e z z f ---=)2()(2is an entire function.2. Show that if )(0)()(C z z f m ∈∀≡, then )(z f is a polynomial of orderm <.3. Show that 0651lim 242=+++⎰+∞→R C R dz z z z , where R C is the circle centered at 0 with radius R .复变函数论(C )Ⅰ. Cloze Tests (20102=⨯ Points )1. If nn n n i i z ⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3131,thenlim =+∞→n n z .2. If C denotes any simple closed contour and 0z is a point inside C , then)(sin 0=-⎰Cn dz z z z, where n is an integer. 3. The radius of convergence of the power series∑∞=-12)63(n n z nis .4. The singular points of the function )2(cos )(244-+=z z z z z f are .5. 0 ,)ex p(s Re =⎪⎭⎫⎝⎛m z z , where m is a positive integer.6. The main argument and the modulus of the number iie 45π are .7. The integral of the function )(sin )(2ti t t t w += on ]1,1[- is .8. The definition of z sin is .9. Log )1(i -= .10. The solutions of the equation 013=-zi e are .Ⅱ. True or False Questions (1553=⨯ Points)1. If a function f is continuous at a point 0z ,thenit is differentiable at 0z .( )2. If a point 0z is a pole of order m of f ,then there is a function ϕ that isanalytic at 0z with 0)(0≠z ϕ such that mz z z z f )()()(0-=ϕ on somedeleted neighborhood of 0z .( )3. An entire function which is identically zero on a line segment must beidentically zero.( )4. A function f is differentiable on open set D if and only if whose real andimaginary parts are differentiable on D and the Cauchy Riemann conditions hold on D .( )5. If a function f is continuous on the plane and=⎰Cdz z f )(0 for everysimple closed path C , then 0)(=z f for all z . ( )Ⅲ. Computations (3557=⨯ Points)1. Find⎰=++1||)23)(13(9z z z zdz.2. Find the value of ⎰⎰==-+-222142)1(sin z z z dzz dz z zz . 3. Let )2)(1(3)(2++=z z z z f ,find the Laurent expansion of f on the annulus{}1||0:<<=z z D .4. Given ξξξξd z z f C⎰-++=543)(2,where {}4|:|==z z C ,find )2(i f +'.5. Find ⎪⎪⎭⎫⎛+i z z ,)1(4Res 222. Ⅳ. Verifications (30310=⨯ Points)1. Show that 0233lim 242=+++⎰+∞→RC R dz z z z , where R C is the circle centered at 0 with radius R .2. Suppose that f is analytic and ||f is a constant on a domain a domainD , prove that a z f =)( for some constant a and all D z ∈.3. Show that the equation z z z z -=+-127234 has just three roots in the unite disk.《复变函数论》试题(D )Ⅰ. Cloze Tests (20102=⨯ Points )1. If nn n n i i z ⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1153,then lim =+∞→n n z . 2. If C denotes the circle centered at 0z positively oriented and n is apositive integer ,then)(10=-⎰C n dz z z . 3. The radius of the power series∑∞=++13)12(n n z n nis .4. The singular points of the function )3(cos )(2+=z z zz f are .5. 0 ,)ex p(s Re 2=⎪⎭⎫⎝⎛n z z , where n is a positive integer.6.=)sin (5z e dzd z. 7. The main argument and the modulus of the number i -1 are . 8. The square roots of 1+i are .9. The definition of z e is .10. Log )1(i += .Ⅱ. True or False Questions (1553=⨯ Points)1. If a function f is differentiable at a point 0z ,then it is analytic at 0z .( )2. If a point 0z is a pole of order k of f ,then 0z is a zero of order k off /1.( )3. A bounded entire function must be a constant.( )4. A function f is analytic a point 000iy x z += if and only if whose real andimaginary parts are differentiable and the Cauchy Riemann conditions hold in a neighborhood of ),(00y x .( )5. If a function f is continuous on the plane and=⎰Cdz z f )(0 for everysimple closed contour C , then z e z f z sin )(+ is an entire function. ( )Ⅲ. Computations (3557=⨯ Points)1. Find⎰=-+1||)2)(12(z z z zdz.2. Find the value of ⎰⎰==-+223122)1(sin z z z z dzz dz z ze . 3. Let )2)(1()(--=z z zz f ,find the Laurent expansion off on the annulus{}1||0:<<=z z D .4. Given λλλλd z z f C⎰-++=142)(2,where {}3|:|==z z C ,find )1(i f +-'.5. Given )1)(1(sin )(2+-=z z zz f ,find )1),(Res()1),(Res(-+z f z f .Ⅳ. Proving (30310=⨯ Points)1. Show that if )(0)()(C z z f m ∈∀≡, then )(z f is a polynomial of order m <.2. Show that 012783lim 242=+++⎰+∞→R C R dz z z z , where R C is the circle centered at 0 with radius R .3. Show that the equation 012524=-+-z z z has just two roots in the unitedisk.《复变函数论》试题(E )Ⅰ. Cloze Tests (20102=⨯ Points )1. If nn n i n n z ⎪⎭⎫⎝⎛++-=211,thenlim =+∞→n n z . 2. If C denotes the circle centered at 0z and n is an integer ,then)(1210=-⎰C n dz z z i π. 3. The radius of the power series∑∞=+12)1(n n z nis .4. The singular points of the function 1cos )(2+=z zz f are . 5. 0 ,sin s Re 2=⎪⎭⎫⎝⎛n z z , where n is a positive integer.6.=z e dzd z2sin . 7. The main argument and the modulus of the number i +1 are . 8. The square roots of )0(>A Ai are .9. The definition of z cos is .10. Log )22(i += .Ⅱ. True or False Questions (1553=⨯ Points)1. If a function f is differentiable at a point 0z ,then it is continuous at 0z .( )2. If a point 0z is a zero of order n of f ,then 0z is a pole of order n off /1.( )3. There is a non-constant entire function which maps the plane into the disk1000||<z .( )4. A function f is differentiable at a point 000iy x z += if and only if whosereal and imaginary parts are differentiable at ),(00y x and the Cauchy Riemann conditions hold there.( )5. If a function f is continuous on the plane and=⎰Cdz z f )(0 for everysimple closed contour C , then it is an entire function. ( )Ⅲ. Computations (3557=⨯ Points)1. Find the integral ⎰+C zdz z e 12, where C is the circle 7||=z .2. Find the value of ⎰⎰==+-+235121)1(sin z z z z dzz dz z ze . 3. Let )2)(1(1)(--=z z z f ,find the Laurent expansion off on the annulus{}1||0:<<=z z D .4. Given λλλλd z z f C⎰-++=765)(2,where {}4|:|==z z C ,find )1(i f +'.5. Given )0(2:,2)(πθθ≤≤=+=i e z C zz z f ,find dz z f C⎰)(.Ⅳ. Proving (30310=⨯ Points)1. Show that 020914lim 242=++-⎰+∞→RC R dz z z z , where R C is the circle centered at 0 with radius R .2. Suppose that f is an entire function and there is a constant M and apositive integer m such that )(|||)(|C ∈∀≤z z M z f m . Prove thatm m z a z a z a z f +++= 221)(for some constants 1a , m a a ,,2 and all z in the plane.3·Show that the equation 01438=-+-z z z has just three roots in the unite disk2005-2006学年第一学期期末考试2003级数学与应用数学专业《复变函数论》试题(C )Ⅰ. Cloze Tests (20102=⨯ Points )1. If nn n n i i z ⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2121,then lim =+∞→n n z . 2. If C denotes any simple closed contour and 0z is a point inside C , then)(10=-⎰C n dz z z , where n is an integer. 3. The radius of the power series∑∞=123n n z nis .4. The singular points of the function )2(cos )(24-=z z zz f are . 5. 0 ,)ex p(s Re =⎪⎭⎫⎝⎛nz z , where n is a positive integer. 6. The main argument and the modulus of the number iie 42πare .7. The integral of the function )(sin )(4i t t t w += on ]1,1[- is .8. The definition of z cos is . 9. Log )1(i -= . 10. The solutions of the equation 012=-zi e are . Ⅱ. True or False Questions (1553=⨯ Points)1. If a function f is continuous at a point 0z ,then it is differentiable at 0z .( )2. If a point 0z is a pole of order m of f ,then there is analytic function ϕat 0z with 0)(0≠z ϕ such that m z z z z f )()()(0-=ϕ on some deletedneighborhood of 0z .( ) 3. An entire function which is identically zero on the real axis must be zero.( )4. A function f is differentiable on a domain D if and only if whose realand imaginary parts are differentiable on D and the Cauchy Riemann conditions hold on D .( )5. If a function f is continuous on the plane and=⎰C dz z f )(0 for everysimple closed contour C , then 0)(=z f for all z . ( )Ⅲ. Computations (3557=⨯ Points)1. Find ⎰=++1||)23)(13(z z z zdz .2. Find the value of ⎰⎰==-+-22216)1(sin z z z dz z dz z z z . 3. Let )2)(1()(2++=z z z z f ,find the Laurent expansion of f on the annulus {}1||0:<<=z z D .4. Given ξξξξd z z f C⎰-++=143)(2,where {}4|:|==z z C ,find )2(i f +'. 5. Evaluate ),)1((Res 222i z z +.Ⅳ. Proving (30310=⨯ Points)1. Show that 02316lim 242=+++⎰+∞→R C R dz z z z , where R C is the circle centered at 0 with radius R .2. Suppose that f is differentiable and ||f is a constant on a domain D ,prove that A z f =)( for some constant A and all D z ∈.3. Show that the equation 0127234=-++-z z z z has just three roots in the unite disk.复变函数考试试题(G )1. 求通过1z 和2z 的线段的参数方程(用复数形式表示)。
复变函数复习题样例一、填空题1、设ii i z ---=131,则 =z Im 。
2、设211iz +=,i z -=32,则21z z 的三角形式为 ;21z z 的指数形式为 。
3、()()23cos5sin 5cos3sin 3i i ϕϕϕϕ+-的指数形式为 。
4、函数zw 1= ()iv u w iy x z +=+=,将z 平面上曲线422=+y x 变成w 平面上曲线 。
5、函数()z f 在某点0z 解析,其意义是指 。
6、设i z +=1,则=z e 。
7、设iy x z +=,则=2z e 。
8、设函数()()22222f z x axy by i cx xy y =+++++在复平面内处处解析,则实数a = ;b = ;c = 。
9、若函数()f z 在区域D 内都解析且()z f Re 为常数,则()f z 在区域D为 。
10、函数()22,y x y x u -=的共轭调和函数的是 。
11、==zz s z sin Re 0 。
12、()201Re -=z z e s z z = 。
二、选择题1、复数4214z i i i =-+的值为( )A 13i -B 13i +C 1D 3i -2、不等式4arg 0π<<z 表示的平面点集为( ) A 有界区域 B 无界区域 C 有界闭区域 D 无界闭区域3、下列不等式表示的平面点集为有界区域的是( ) A 4-≤z z B 4arg 0π<<z C 1<-i z D 3Im 2<<z 4、设积分曲线C 是连接由0到1i +的直线段,则()2Cx y ix dz -+⎰=( )A()113i - B ()113i -- C ()113i + D ()113i -- 5、dz z z z ⎰=++12651=( ) A 2i π B i π- C i π D 0 6、dz z z ⎰=1cos 1=( ) A 2i π B i π- C i π D 07、下列函数中为()233,xy x y x u -=的共轭调和函数的是( ) A 323y y x - B 323y y x +- C 3z D 22y x -8、幂级数∑∞=12n n nnz 的收敛半径为( ) A 1 B 0 C ∞ D 29、设0z =是函数()()15sin z z z f -=的m 阶零点,则m =( ) A 15 B 45 C 30 D 310、设0z =是函数()()221z f z z e =-的m 阶零点,则m =( ) A 2 B 3 C 4 D 511、函数()11+-=z z z f 在1=z 的泰洛级数为( ) A ()n n n z 1211-⎪⎭⎫ ⎝⎛--∑∞= B ()n nn z 1211-⎪⎭⎫ ⎝⎛-∑∞= C ()n n n z 1210-⎪⎭⎫ ⎝⎛--∑∞= D ()n n n z 1210-⎪⎭⎫ ⎝⎛-∑∞= 12、=-=z e s zz 1Re 0( ) A 1 B i π2 C 0 D i π三、讨论函数下列函数可导性与解析性。
注意红颜色字体
一、解答下列各题(每小题5分,共60分)
1、设b a ,是实数,函数i y bx axy z f )()(22++=在复平面解析,求b a ,.
解:Cauchy-Riemann 方程,y ay 2=,bx ax 2-=,解出
2=a ,1-=b . 注:考察函数解析的充要条件,会求函数的导数y
v y u i x v i x u z f ∂∂+∂∂=∂∂+∂∂=
'1)( 2、求)1(i Ln +,并指出其主值.
解:解:)24(2ln )1(|1|ln )1(ππk i i Arg i i i Ln ++=+⋅++=+(Z k ∈); 其主值为 42ln )1ln(π
i i +=+
注:此题考察对数函数,复习乘幂函数及其主值
3、求⎰+c
dz iy x )(2,其中 C 是沿曲线 2x y = 由点 0=z 到点 i z +=1。
解: C :2x t y t
=⎧⎨=⎩ 即 2z t it =+ 原式=21()(12)0t it ti dt ⎧⎪++⎨⎪⎩
=3123
31002(1)(2)(1)[]34t i t t i dt i i t ++=++⎰ =115(1)[]3266
i i i ++=-+ 注:掌握复变函数积分计算的一般方法
4、计算⎰C
z dz z e z sin 3,其中1||:=z C ,方向为正向 解:因被积函数z e z z f z
sin )(3=在复平面解析,由Cauchy-Goursat 定理,
0sin 3=⎰C z dz z e z 。
注:考察柯西-古萨基本定理,注意复习柯西积分公式 P85内容.
5、计算⎰+C
z dz z e 326,其中1||:=z C ,方向为正向. 解:用高阶导数公式,i i e i dz z e z z C
z πππ44!22|)6(!2260)2(232==+=+=⎰ 注:考察高阶导数公式,须记住
6、求幂级数1
11(1)n n n z n
∞-=-∑的和函数,并注明其收敛域。
解:求得收敛半径为1R =, 令111()(1)
n n n S z z n ∞-==-∑, 则当1z <时, 11
1()(1)1n n n S z z z ∞-=-'=-=+∑, 01()ln(1)1z
S z dz z z -⇒==-++⎰(主值). 注:会求收敛半径,记住几个常用的函数的泰勒展开式,例如z
e z z z -11,,cos ,sin 等 7、求1
1)(-=
z e z f 的奇点,并指出奇点类型. 解:解:1)(-=z e z g 的零点为i k π2(Z k ∈),显然它们都是孤立奇点; 而01)2('2≠==i k e i k g ππ,所以这些点都是)(z g 的1级零点; 所以1
1)(-=
z e z f 的全部奇点是i k π2(Z k ∈),且都是1级极点。
注:孤立奇点分类,可取奇点,m 级极点,本性奇点,会判断类型
8、求22)(z
e z
f z +=在孤立奇点0=z 处的留数。
解:0=z 是f 的2级极点,故 1lim )2(lim !11]0),([Re 0220==+=→→z z z z e z
e z dz d z
f s 。
注:P156
9、求积分dz z z C ⎰
+1sin 2,其中2||:=z C ,方向为正向。
解:1
sin )(2+=z z z f 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,]),1sin [Re ],1sin [(Re 21sin 222i z z s i z z s i dz z z C -+++=+⎰
π i e
e i i i i i i πππ)1(sin 2)2)sin(2sin (2-==--+=。
注:会用留数定理求积分,此类题目可以用柯西积分公式求解
10、计算积分2220d .(4)(1)
x x x +∞
++⎰ 解 记2222220d 1d (4)(1)2(4)(1)
x x I x x x x +∞+∞-∞==++++⎰⎰ 2221πi(Res(,i)(4)(1)x x =++2221Res(,2i)(4)(1)
x x +++ 3i 225ππi(i).9294288=-+=⨯⨯ 注:P164,
二、(10分)将函数)
2)(1(1)(--=
z z z f 分别在圆环域1||0<<z ,+∞<-<|2|1z 展开成Laurent 级数. 在圆环域1||0<<z 上的Laurent 级数为
)2)(1(1--z z ()0
0121
(1)(2)
11312121221112n n n n n n n n z z z z z z z ∞∞==∞+=--=--⎛⎫- ⎪⎝⎭=-⎛⎫=- ⎪⎝
⎭∑∑∑ (分)(6分)(分) 在圆环域1<|z -2|<+∞上的Laurent 级数为 (有两种方法,下面是其一) ∵21111-+=-z z 2
11121-+⋅-=z z 10
)2(1)1(+∞=--=∑n n n z 原式2
0)2(1)1(+∞=--=∑n n n
z (2分) +∞<-<|2|1z 注:参照P132例一
三、(10分)求解析函数()f z u iv =+已知22()1u x y xy f i i =-+=-+,.
解: 容易验证函数u 是全复平面上的调和函数, 利用C R -方程, 先求出v 的两个偏导数:
2,2v u v u y x x y
x y y x ∂∂∂∂=-=-==+∂∂∂∂ 线积分法: (,)(0,0)(2)(2)x y v y x dx x y dy C ⇒=
-+++⎰(为什么与积分路径无关?) 220011()(2)222
x y x dx x y dy C x xy y C =-+++=-+++⎰⎰ 222211()()(2)22
f z x y xy i x xy y C ⇒=-++-+++ 22211()()(1)22
x iy i x iy iC i z iC =+-++=-+ 又因为()1f i i =-+, 所以12
C =, 于是21()(1)22i f z i z =-+. 注:考察调和函数定义,会用偏积分法,不定积分法或者线积分法求解析函数
四、如果()f z 在区域D 内解析, 而且满足下列条件之一, 则()f z 在D 内为一常数.
(1)()0f z '= (2)Re ()f z 为常数 (3)|()|f z 为常数
证明: (1)()0u v v u f z i i x x y y ∂∂∂∂'=+=-≡∂∂∂∂, 由()0f z '=, 0u u v v x y x y
∂∂∂∂⇒===≡∂∂∂∂, 所以u v ,为常数, 于是函数()f z 在D 内为一常数.
(2) 因为u 为常数, 故0u u x y ∂∂==∂∂, 由C R -方程可知: 0v v x y
∂∂==∂∂, 所以()f z 为常数 (3) 222|()|f z u v =+=常数, 分别对,x y 求偏导数, 得:
0,0u v u v u v u v x x y y
∂∂∂∂+=+=∂∂∂∂ 由C R -方程知: 0,0u u u u u v u v x y y x ∂∂∂∂-=+=∂∂∂∂, 解关于,u u x y
∂∂∂∂的齐次线性方程组: 00u u u v x y u u v u x
y ∂∂⎧-=⎪∂∂⎪⎨∂∂⎪+=⎪∂∂⎩ 当220u v +=, 即0u v ==, 显然()0f z =;
当220u v +≠时, 0u u x y
∂∂==∂∂.故u =常数, 同理, ()v f z =⇒常数在D 内为常数.
五、(10分)计算2π0d .12isin θθ+⎰
解 令i e z θ=,则12isin ,d i d z z z z θθ-=-= 原积分2||1d i(1)z z z z ==
+-⎰ 若210z z +-=
,则有z =
||1z <内,
21Res(1z z ==+- 于是
2π0d 1+2isin θθ=⎰ 注:P164页例题,记住θsin ,θcos 等的常用公式
六、(10分)利用Laplace 变换求常微分方程t e y dt dy dt
y d 42234=+-满足1)0(=y ,0)0('=y 的特解。
()()()()()()4222211)
1(43)()34
1()4(()1)3()24
14414()43(4)1341()(())1(4)13t y L y y y L e s s Y s s sY s Y s s s s s Y s s s s s s s y t L Y s L s s s --'''-+==-⇒---+=-+--+-⇒==-+---⎛⎫-+== ⎪ ⎪---⎝⎭
解:设Y(s)=L((分)(分)(分)
()()()
()()()()()()
22132434341414()434114*********
51,033
st
st s s st
s t t t t t t s s y t e e s s s s s e s s e e e e e e t ===+-+-=+----+-+--=++-=-+> (4分)。