上海應用技術學院復變函式積分變換複習卷 答案

2022-12-09 03:36:04 字數 3562 閱讀 1917

上海應用技術學院 2008—2009學年第二學期

《復變函式與積分變換》期(末)複習卷

課程**: b2220081 學分: 2 考試時間分鐘

課程序號

班級學號姓名

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試卷共 5 頁,請先檢視試卷有無缺頁,然後答題。

一.填空題(每空2分,共36分)

1. 若,,則材=

2. 複數的指數形式是,幅角主值=。

3. 複數=, =(計算過程可見第三題)。

4. 設解析,則, ==。

5. 設c為自原點到的直線段,則積分=(用牛頓-萊布尼茲公式)。

6. 級數是條件收斂 (填發散、條件收斂或絕對收斂)。

7. =。(請分別用柯西積分公式或留數定理計算)

8. 設.,則是可去奇點(選:可去奇點、極點或本性奇點),= 0 。

9. 函式的奇點是(都是一級極點)

10. 是的本性奇點 (選:可去奇點、極點或本性奇點),= 1 。

11. 函式的冪級數展開式是。

12. 拉普拉斯變換的定義是。

13. 若, 則。

二.計算(前2題各4分,第3題6分)

(1)說明函式在一點連續、可導、解析的關係。

討論的連續、可導、解析性。

答:函式在一點連續、可導、解析的關係是:解析可導連續,反之不成立。

對,設,則,即。

由於都是連續函式,故在復平面上處處連續。

由於。顯然可微,但只在處滿足柯西-黎曼方程。因此只在處可導,但在復平面上處處不解析。

(2)分別求和的模、幅角、實部、虛部。

解: 所以模為,幅角4 + 2 k (主值為4 -),實部、虛部。

所以模為,幅角+ 2 k (主值為),實部、虛部。

(3) 驗證是調和函式,並求,使函式為解析函式。

解:,因此u是調和函式。

下面用偏積分法求v:由,得到;再由,得,,所以當時,為解析函式。

三. 求,

解: 。其中k = 0時可得相應主值。

四. 求在內的羅朗展開。

在內的羅朗展開。

將函式展成 z 的羅朗級數,並指出收斂範圍。

解:1. 對,因為在內有,故在內有

2. 對,在內時

3. 五.計算

1.,其中c是從0到的直線段。

解:由於z e z 是解析函式,用分部積分法可得

2.其中c是從0到的直線段

解:由於被積函式不解析,本題只能沿曲線來計算積分。

直線段的引數方程為 z =(2 + i)t ( t從0到1),d z =(2 + i)d t。所以得到

3.設,求(6分)

解: 所以

進而得4.(6分)。求積分,為不通過的閉曲線.

解:當a不在c內時,由柯西-古薩基本定理,得

當a在c內時,由高階導數公式,得。

5. 解:的一級極點有z = 0.5+k,其中在c內。且由法則ⅲ可求得在各極點處的留數為。故由留數定理得

六. 求拉氏變換,,。

求下列函式的拉氏逆變換

1. 2..

解: 七. 設在區域d內解析,。用柯西-黎曼方程證明也在區域d內解析。

證明:,為常數 - i與解析函式f (z) 的乘積,故也在區域d內解析。

(注意:這裡不是用柯西-黎曼方程證明的,請大家自己寫出用柯西-黎曼方程證明的過程)

八. 敘述留數定理的內容。

敘述柯西積分定理(即柯西-古薩基本定理)內容.

敘述柯西積分公式及高階導數公式內容.

上海應用技術學院2010—2011學年第一學期

一.選擇題(每小題3分,共15分)

1. 方程表示

以上都不對

2. 設z =, 則

0以上都不對.

3. z = 0是的幾級極點

a. 123以上都不對.

4.,則res

a. 11/21/3以上都不對.

5. 沿正向單位圓周的積分

a. 20以上都不對.

二.填空題(每小題3分,共15分)

324. 函式的奇點是

5. ,當a時是解析函式。

6. ,則 l

三.計算(每題7分,共49分)

(1)求的模、幅角、實部、虛部。(2)

(3),其中c為從 – i 到0的曲線。

(4)(5)用留數定理計算

上海應用技術學院 2011—2012學年第二學期

一.選擇題(每小題3分,共15分)

1. z = 0是的什麼點b ).

a. 極點可去奇點. c. 本性奇點 d. 非孤立奇點.

2.,則resa ).

a. 11/21/30 .

3b ).

a. 0sin icos i1 .

4. 沿正向單位圓周的積分c ).

a. 2. b. 102πi

5. 設m為正整數,z = a是的m級零點 , 則z = a是的幾級極點 ( d ).

a. 12m - 1m.

二.填空題(每小題3分,共15分)78

9. 若,則z = 3

10. ,當a = 5時在復平面上處處可導。

11. ,則 l

三.計算(每題7分,共56分)

(1),試求在復平面上何處可導?何處解析?

(2)(3),其中c為從1 - i 到0的任意一條曲線。

(4)(5)用留數定理計算

(6)給定調和函式,求調和函式v,使得成為乙個解析函式。

(7)將復函式展成z的冪級數,並指出收斂域。

(8)設,求

四. 積分變換(每題4分,共8分)

1. 已知,求 l

2. 用拉普拉斯變換的微分性質證明

五. 證明題(6分)

若函式與在單連通區域d內處處解析,c是d內任意一條閉曲線。證明:若等式在閉曲線c上處處成立,那麼該等式在閉曲線c內也處處成立。

答案三.計算(每題7分,共49分)

(1),試求在復平面上何處可導?何處解析?

解:(2)

解:(3),其中c為從1 - i到0的任意一條曲線。

解:(4)

解:(5)用留數定理計算

解:(6)給定調和函式,求調和函式v,使復函式成為乙個解析函式。

解:(7)將復函式展成z的冪級數,並指出收斂域。

解:四. 積分變換(每題5分,共15分)

1. 已知,求 l

解:2. 已知,求 l-1

解5分)

3. 用拉普拉斯變換的微分性質證明

證明:設(2分)。

由微分公式:(2分),得

五. 證明題(6分)

若函式與在單連通區域d內處處解析,c是d內任意一條閉曲線。證明:若等式在閉曲線c上處處成立,那麼該等式在閉曲線c內也處處成立。

證明:在c內任取一點z0,由於與都在c內解析,有柯西積分公式(1分)得

(兩式共2分)

又因為在閉曲線c上處處成立,所以有,因此得到(1分)。再由z0在c內的任意性,便得知等式在閉曲

線c內也處處成立。

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