复变函数试卷B答案
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1 师 范 学 院
数学函授班本科《复变函数》B卷参考答案及评分标准
一、选择题(15分,每题3分)
1. B 2. C 3. A 4. C 5. C
二、填空题(15分,每题3分)
1. 2(cosln3sinln3),0,1,2,keik 2. 210(1), (21)!nnnzzn
3. 12eei 4. 收敛 5. 16
三、计算积分
1. 解 1)设(11),zttdzdt则,………………………………2分
于是 111021zdztdttdt……...………….…..…5分
2)设(0),iizedzied,………………………………….7分
于是 01iizdzeied………….…………..…..10分
2. 解法一 被积函数的奇点,iz i在C的内部,作圆周
1:Czir,rizC:2,……………….………2分
且取r充分小使得1C和2C均在C的内部且互不相交互不包含,
则由柯西积分定理及其推广得
12222222sinsinsin(1)(4)(1)(4)(1)(4)CCCzzzdzdzdzzzzzzz…………5分 2
1222sinsin()(4)()(4)CCzzzizzizdzdzzizi….…7分
22sinsin22()(4)()(4)zizizziizizziz
111sinsin()333iiiee………………..….10分
解法二
222222sinsinsin2(ReRe)(1)(4)(1)(4)(1)(4)Czizizzzdzisszzzzzz…….4分
2222sinsin2[lim()lim()](1)(4)(1)(4)zizizzizizizzzz….6分
1sinsin2()()663iiiieeii………..….10分
3. 解 由被积函数的分母53sin在02内不为零,因而积分有意义
220111153sin532zdzdziziz………..……...4分
2123103zdzziz
2322Re3103izisziz……………..7分
3226102izizi……………10分
四、解答题
1. 解 在110z内展开
)1(111111111)2)(1(1)(zzzzzzzf ………….2分 3 01(1)1nnzz
10(1)nnz ……………………………………5分
在12z内展开
1111()(1)(2)221fzzzzz ………………… 7分
2111(2)12zz
201(1)(2)(2)nnnzz
20(1)(2)nnnz ……………………………10分
2. 解 将z平面沿负实轴从0到,在这样割开后的z平面G上,
3z就能分出三个单值解析分支。
解法一 设izre,记3()wfzz,则
233(),(,0,1,2)kikkwfzrezGk .….3分
当2z时,,2r,
233()2,(,0,1,2)kikkwfiezGk………6分
当且仅当1k时,3(2)2kf,故所取分支为
23311(),iwfzre…………………8分
因此
2523631()iifiiee…………...…10分 4
解法二 设C为不穿过负实轴,从2到i的曲线,则
arg2Cz…………………..4分
于是
1arg()arg,36CCfzz…..………7分
而由题设,可以认为arg(2)f(允许相差2的整数倍),从而有
5663()iiifiieee………….......10分
3.解 由 2,xuxy2,yuxy2,xxu 2,yyu
从而有 0xxyyuu,故有(,)uxy为一调和函数. 由……….…4分()2(2)2()()xyfzuiuxyixyxiyixiy
(2).iz………………………………..………….7分
故 22(),2ifzzC C为任意常数, 又 ()1fii,
则 2()(1)2ifziz……………………..….10分
五、解 1)由()0Li,根据分式线性变换保对称点的性质,点i关于实轴的
对称点i,应该变成0w关于单位圆周1w的对称点w,因此
所求变换具有形式
ziwkzi,………………………3分
这里k为常数. 又由变换使实轴的一点,变到单位圆周上的点,不妨取
0z,则有
010iki
从而有ike(是实数),即iziwezi,又()0Li,所以有 5 1(){}02iizidziLieedzzii,
即iei,所以所求变换为
ziwizi ……………...5分
2)由()0Li,类似1)有,
iziwezi,……………….….7分
又由arg()2Li,所以有
'1arg()argarg()22izidwLiedzi…………..9分
所以1ie,从而所求变换为
izwiz…………………………10分