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110z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,xuxy2,yuxy2,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