中南大学复变函数考试试卷(A)及答案
复变函数试题库
《复变函数论》试题库梅一A111《复变函数》考试试题(一)1、 =-⎰=-1||00)(z z n z z dz__________.(n 为自然数) 2.=+z z 22cos sin _________. 3.函数z sin 的周期为___________.4.设11)(2+=z z f ,则)(z f 的孤立奇点有__________.nn nz∞=∑的收敛半径为__________.6.若函数f(z)在整个平面上处处解析,则称它是__________.ξ=∞→n n z lim ,则=+++∞→n z z z n n ...lim 21______________.8.=)0,(Re n zz e s ________,其中n 为自然数.9. zz sin 的孤立奇点为________ .0z 是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z .题(40分):1. 设)2)(1(1)(--=z z z f ,求)(z f 在}1||0:{<<=z z D 内的罗朗展式.2. .cos 11||⎰=z dz z3. 设⎰-++=C d z z f λλλλ173)(2,其中}3|:|{==z z C ,试求).1('i f +4. 求复数11+-=z z w 的实部与虚部.四. 证明题.(20分) 1. 函数)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数.2. 试证: ()f z 在割去线段0Re 1z ≤≤的z 平面内能分出两个单值解析分支, 并求出支割线0Re 1z ≤≤上岸取正值的那支在1z =-的值.《复变函数》考试试题(二)二. 填空题. (20分) 1. 设i z -=,则____,arg __,||===z z zCiy x z y x i xy x z f ∈+=∀+-++=),sin(1()2()(222,则=+→)(lim 1z f iz ________.3.=-⎰=-1||00)(z z n z z dz_________.(n 为自然数)4. 幂级数nn nz∞=∑的收敛半径为__________ .5. 若z 0是f (z )的m 阶零点且m >0,则z 0是)('z f 的_____零点.6. 函数e z 的周期为__________.7. 方程083235=++-z z z 在单位圆内的零点个数为________. 8. 设211)(z z f +=,则)(z f 的孤立奇点有_________. 9. 函数||)(z z f =的不解析点之集为________.10. ____)1,1(Res 4=-zz . 三. 计算题. (40分)1. 求函数)2sin(3z 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i z =处的值.3. 计算积分:⎰-=iiz z I d ||,积分路径为(1)单位圆(1||=z )的右半圆.4. 求dzz zz ⎰=-22)2(sin π.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)(z f 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(三)二. 填空题. (20分) 1. 设11)(2+=z z f ,则f (z )的定义域为___________. 2. 函数e z的周期为_________.3. 若n n ni n n z )11(12++-+=,则=∞→n z n lim __________.4. =+z z 22cos sin ___________.5. =-⎰=-1||00)(z z n z z dz_________.(n 为自然数) 6. 幂级数∑∞=0n nnx的收敛半径为__________.7. 设11)(2+=z z f ,则f (z )的孤立奇点有__________.8. 设1-=z e ,则___=z . 9. 若0z 是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z .10. ____)0,(Res =n zze .三. 计算题. (40分)1. 将函数12()zf z z e =在圆环域0z <<∞内展为Laurent 级数.2. 试求幂级数nn nz nn ∑+∞=!的收敛半径. 3. 算下列积分:⎰-C z z z ze )9(d 22,其中C 是1||=z .4. 求0282269=--+-z z z z在|z |<1内根的个数.四. 证明题. (20分) 1. 函数)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数.2. 设)(z f 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R z ≥||时n z M z f |||)(|≤,证明)(z f 是一个至多n 次的多项式或一常数。
复变函数与积分变换2010上卷A及答案
中南大学考试试卷2009-- 2010学年二学期 时间110分钟课程: 复变函数与积分变换 考试形式:闭卷 专业年级: 工程数学08级 总分100分,占总评成绩 70 %注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上 一、选择题:(5×4')1、函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点00iy x z +=处连续的充要条件是( ) A. ),(y x u 在),(00y x 处连续; B. ),(y x v 在),(00y x 处连续; C. ),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续;D. ),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续. 2.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点0z 处解析,则命题( )不成立. A. ),(y x u 和),(y x v 仅在0z 处可微且满足C-R 条件.B. 存在点0z 的某一邻域)(0z U ,),(y x u 和),(y x v 在)(0z U 内满足C-R 条件;C. ),(y x u 和),(y x v 在)(0z U 内可微;D. B 与C 同时成立.3. 函数)(z f 在单连通域B 内解析是函数)(z f 沿B 内任一闭曲线C 的积分0)(=⎰Cdz z f 的( ).A. 充分条件;B.必要条件;C. 充分必要条件;D.既非充分条件也非必要条件. 4. 幂级数∑∞=0)(cos n n z in 的收敛半径是( ).A.1;B.2;C.e ;D.e1.5.1=z 是函数11-z e的( ).A.一级极点;B.二级极点;C.可去奇点;D.本性奇点.二、解答下列各题:(8×10')1、试求下列函数的极限: (1)zz iz +→1lim; (2)11lim1--+-→z z z z z z ;2、下列函数何处可导?何处解析?(1)i y x z f 3332)(+=; (2)xshy i xchy z f cos sin )(+=; 3、计算积分1|:|,)1( cos 5>=-⎰r z C dz z zC π。
复变函数考试试题与答案各种总结
《复变函数》考试试题与答案各种总结(总24页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除《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}{n z 收敛,则} {Re n z 与}{Im n z 都收敛. ( )4.若f(z)在区域D 内解析,且0)('≡z f ,则C z f ≡)((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)(z f 的m 阶零点,则z 0是1/)(z f 的m 阶极点. ( )7.若)(lim 0z f z z →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)(0)('D z z f ∈∀≠. ( ) 9. 若f (z )在区域D 内解析, 则对D 内任一简单闭曲线C 0)(=⎰Cdz z f .( )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、=-⎰=-1||00)(z z n z z dz__________.(n 为自然数)2.=+z z 22cos sin _________. 3.函数z sin 的周期为___________.4.设11)(2+=z z f ,则)(z f 的孤立奇点有__________.5.幂级数0n n nz ∞=∑的收敛半径为__________.6.若函数f(z)在整个平面上处处解析,则称它是__________.7.若ξ=∞→n n z lim ,则=+++∞→n z z z nn (i)21______________.8.=)0,(Re n zz e s ________,其中n 为自然数.9. zz sin 的孤立奇点为________ .10.若0z 是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z .三.计算题(40分):1. 设)2)(1(1)(--=z z z f ,求)(z f 在}1||0:{<<=z z D 内的罗朗展式.2. .cos 11||⎰=z dz z3. 设⎰-++=C d z z f λλλλ173)(2,其中}3|:|{==z z C ,试求).1('i f +4. 求复数11+-=z z w 的实部与虚部.四. 证明题.(20分)1. 函数)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数.2. 试证: ()f z 0Re 1z ≤≤的z 平面内能分出两个单值解析分支, 并求出支割线0Re 1z ≤≤上岸取正值的那支在1z =-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1. 2101i n n π=⎧⎨≠⎩ ;2. 1;3. 2k π,()k z ∈;4. z i =±;5. 16. 整函数;7. ξ;8. 1(1)!n -; 9. 0; 10. ∞. 三.计算题.1. 解 因为01,z << 所以01z <<111()(1)(2)12(1)2f z z z z z ==-----001()22nn n n z z ∞∞===-∑∑. 2. 解 因为22212Re ()limlim 1cos sin z z z z s f z z z ππππ→→=+===--, 22212Re ()limlim 1cos sin z z z z s f z z zππππ→-→-=--===-. 所以22212(Re ()Re ()0cos z z z dz i s f z s f z z πππ==-==+=⎰.3. 解 令2()371ϕλλλ=++, 则它在z 平面解析, 由柯西公式有在3z <内,()()2()c f z dz i z zϕλπϕλ==-⎰. 所以1(1)2()2(136)2(613)z i f i i z i i i πϕππ=+''+==+=-+. 4. 解 令z a bi =+, 则 222222122(1)2(1)211111(1)(1)(1)z a bi a bw z z a b a b a b -+-+==-=-=-+++++++++. 故 2212(1)Re()11(1)z a z a b -+=-+++, 2212Im()1(1)z bz a b -=+++. 四. 证明题.1. 证明 设在D 内()f z C =.令2222(),()f z u iv f z u v c =+=+=则.两边分别对,x y 求偏导数, 得 0(1)0(2)x x yy uu vv uu vv +=⎧⎨+=⎩因为函数在D 内解析, 所以,x y y x u v u v ==-. 代入 (2) 则上述方程组变为x x x x uu vv vu uv +=⎧⎨-=⎩. 消去x u 得, 22()0x u v v +=. 1) 若220u v +=, 则 ()0f z = 为常数.2) 若0x v =, 由方程 (1) (2) 及 ..C R -方程有0,x u = 0y u =, 0y v =.所以12,u c v c ==. (12,c c 为常数). 所以12()f z c ic =+为常数.2.证明()f z =0,1z =. 于是割去线段0Re 1z ≤≤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0,1z = 时, 只有z 的幅角增加π. 所以()f z =2π. 由已知所取分支在支割线上岸取正值, 于是可认为该分支在上岸之幅角为0, 因而此分支在1z =-的幅角为2π, 故2(1)if eπ-==.《复变函数》考试试题(二)一. 判断题.(20分)1. 若函数),(),()(y x iv y x u z f +=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 0解析,则f (z )在z 0连续. ( )4. 有界整函数必为常数. ( )5. 如z 0是函数f (z )的本性奇点,则)(lim 0z f z z →一定不存在. ( )6. 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C 0)(=⎰Cdz z f .( )8. 若数列}{n z 收敛,则}{Re n z 与}{Im n z 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f (z )使0)11(=+n f 且,...2,1,21)21(==n nn f . ( ) 二. 填空题. (20分)1. 设i z -=,则____,arg __,||===z z z2.设C iy x z y x i xy x z f ∈+=∀+-++=),sin(1()2()(222,则=+→)(lim 1z f iz ________.3. =-⎰=-1||00)(z z n z z dz_________.(n 为自然数) 4. 幂级数0n n nz ∞=∑的收敛半径为__________ .5. 若z 0是f (z )的m 阶零点且m >0,则z 0是)('z f 的_____零点.6. 函数e z 的周期为__________.7. 方程083235=++-z z z 在单位圆内的零点个数为________. 8. 设211)(z z f +=,则)(z f 的孤立奇点有_________. 9. 函数||)(z z f =的不解析点之集为________.10. ____)1,1(Res 4=-zz . 三. 计算题. (40分)1. 求函数)2sin(3z 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i z=处的值.3. 计算积分:⎰-=iiz z Id ||,积分路径为(1)单位圆(1||=z )的右半圆.4. 求dzz zz ⎰=-22)2(sin π.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)(z f 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 1.1,2π-, i ; 2. 3(1sin 2)i +-; 3. 2101i n n π=⎧⎨≠⎩; 4. 1; 5. 1m -. 6. 2k i π,()k z ∈. 7. 0; 8. i ±; 9. R ; 10. 0. 三. 计算题1. 解 3212163300(1)(2)(1)2sin(2)(21)!(21)!n n n n n n n z z z n n +++∞∞==--==++∑∑.2. 解 令i z re θ=.则22(),(0,1)k if z k θπ+===.又因为在正实轴去正实值,所以0k =. 所以4()if i e π=.3. 单位圆的右半圆周为i z e θ=, 22ππθ-≤≤.所以22222ii i iz dz de ei ππθθππ---===⎰⎰.4. 解dz z zz ⎰=-22)2(sin π2)(sin 2ππ='=z z i 2cos 2ππ==z zi =0.四. 证明题.1. 证明 (必要性) 令12()f z c ic =+,则12()f z c ic =-. (12,c c 为实常数). 令12(,),(,)u x y c v x y c ==-. 则0x y y x u v u v ====. 即,u v 满足..C R -, 且,,,x y y x u v u v 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,x y y x u v u v ==-, 且(),()x y y y x x u v v u v v =-=-=--=-.比较等式两边得 0x y y x u v u v ====. 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 101100(0)n n n n a z a z a z a a --++⋅⋅⋅++=≠ 有且只有 n个根”.证明 令1011()0nn n n f z a z a z a z a --=++⋅⋅⋅++=, 取10max ,1n a a R a ⎧⎫+⋅⋅⋅+⎪⎪>⎨⎬⎪⎪⎩⎭, 当z 在:C z R =上时, 有 111110()()n n n n n n z a R a R a a a R a R ϕ---≤+⋅⋅⋅++<+⋅⋅⋅+<.()f z =.由儒歇定理知在圆 z R < 内, 方程10110n n n n a z a z a z a --++⋅⋅⋅++= 与 00n a z = 有相同个数的根. 而 00n a z = 在 z R < 内有一个 n 重根 0z =. 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πk2. ( ) 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}{n z 收敛,则}{Re n z 与}{Im n z 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}1|:|{≤=z z D 上解析,且)1|(|1|)(|=≤z z f ,则)1|(|1|)(|≤≤z z f .( )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)(z f 的m 阶零点, 则z 0是1/)(z f 的m 阶极点. ( ) 10. 若0z 是)(z f 的可去奇点,则0)),((Res 0=z z f . ( )二. 填空题. (20分) 1. 设11)(2+=z z f ,则f (z )的定义域为___________. 2. 函数e z 的周期为_________. 3. 若n n ni n n z )11(12++-+=,则=∞→n z n lim __________.4. =+z z 22cos sin ___________.5. =-⎰=-1||00)(z z n z z dz_________.(n 为自然数) 6. 幂级数∑∞=0n n nx 的收敛半径为__________.7. 设11)(2+=z z f ,则f (z )的孤立奇点有__________.8. 设1-=ze,则___=z .9. 若0z 是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z .10. ____)0,(Res =n zze .三. 计算题. (40分)1. 将函数12()zf z z e =在圆环域0z <<∞内展为Laurent 级数.2. 试求幂级数nn n z nn ∑+∞=!的收敛半径.3. 算下列积分:⎰-C z z z ze )9(d 22,其中C 是1||=z .4. 求0282269=--+-z z z z在|z |<1内根的个数.四. 证明题. (20分) 1. 函数)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数. 2. 设)(z f 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R z ≥||时n z M z f |||)(|≤,证明)(z f 是一个至多n 次的多项式或一常数。
《复变函数》考试试题与答案(一)
《复变函数》考试试题与答案(一)《复变函数》考试试题(一)一、判断问题(20分):1.若f(z)在z0的某个邻域内可导,则函数f(z)在z0解析.()2.有界整函数必在整个复平面为常数.()3.若{Zn}收敛,然后{rezn}{imzn}与都收敛了()4.若f(z)在区域d内解析,且f'(z)?0,那么f(z)?C(常数)5.若函数f(z)在z0处解析,则它在该点的某个邻域内可以展开为幂级数.()6.若z0是f(z)的m阶零点,则z0是1/f(z)的m阶极点.()7.若Z如果z0limf(Z)存在且是有限的,那么z0是函数f(Z)()8.若函数f(z)在是区域d内的单叶函数,则f'(z)?0(?z?d).()9.若f(z)在区域d内解析,则对d内任一简单闭曲线c? cf(z)dz?0()10.如果函数f(z)在区域D的圆中是常数,那么f(z)在区域D中是常数(II)填充空格(20点)dz?__________.(n为自然数)1、?| Zz0 |?1(z?z)n022sinz?科兹。
二3.函数sinz的周期为___________.f(z)?4.设计?1z2?1,则f(z)的孤立奇点有__________.n5。
幂级数?nzn?0的收敛半径为__________.6.如果函数f(z)在整个平面上的任何地方都被分解,则调用它_____7.若n??limzn??z1?z2?...?zn?n??n,则______________.limezres(n,0)?z8.____________;其中n是一个自然数sinz9.的孤立奇点为________.ZLMF(z)?_____;ZF(z)的极点,那么z?z010。
如果0是三.计算题(40分):1.设计1f(z)?(z?1)(z?2),求f(z)在d?{z:0?|z|?1}内的罗朗展式.1dz.?|z |?Cosz2。
3?2?7??1f(z)??d?c??z3.设,其中c?{z:|z|?3},试求f'(1?i).W4.找出复数z?1z?1的实部与虚部.证明问题(20分)1函数是常数。
复变函数1到5章测试题及答案
复变函数1到5章测试题及答案(总20页)--本页仅作预览文档封面,使用时请删除本页--- 2 -第一章 复数与复变函数(答案)一、 选择题1.当iiz -+=11时,5075100z z z ++的值等于(B ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1-2.设复数z 满足arg(2)3z π+=,5arg(2)6z π-=,那么=z (A )(A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2321+-(D )i 2123+-3.复数)2(tan πθπθ<<-=i z 的三角表示式是(D )(A ))]2sin()2[cos(sec θπθπθ+++i (B ))]23sin()23[cos(sec θπθπθ+++i(C ))]23sin()23[cos(sec θπθπθ+++-i (D ))]2sin()2[cos(sec θπθπθ+++-i4.若z 为非零复数,则22z z -与z z 2的关系是(C ) (A )z z z z 222≥- (B )z z z z 222=- (C )z z z z 222≤- (D )不能比较大小5.设y x ,为实数,yi x z yi x z +-=++=11,1121且有1221=+z z ,则动点),(y x 的轨迹是(B )(A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线- 3 -6.一个向量顺时针旋转3π,对应的复数为i 31-,则原向量对应的复数是(A )(A )2 (B )i 31+ (C )i -3 (D )i +3 7.使得22z z =成立的复数z 是(D )(A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数8.设z 为复数,则方程i z z +=+2的解是(B ) (A )i +-43 (B )i +43 (C )i -43 (D )i --439.满足不等式2≤+-iz iz 的所有点z 构成的集合是(D ) (A )有界区域 (B )无界区域 (C )有界闭区域 (D )无界闭区域10.方程232=-+i z 所代表的曲线是(C )(A )中心为i 32-,半径为2的圆周 (B )中心为i 32+-,半径为2的圆周(C )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (D )中心为i 32-,半径为2的圆周11.下列方程所表示的曲线中,不是圆周的为(B ) (A )221=+-z z (B )433=--+z z- 4 -(C ))1(11<=--a azaz (D ))0(0>=-+++c c a a z a z a z z 12.设,5,32,1)(21i z i z z z f -=+=-=,则12()f z z -=(C ) (A )i 44-- (B )i 44+ (C )i 44- (D )i 44+- 13.000Im()Im()limz z z z z z →--(D )(A )等于i (B )等于i - (C )等于0 (D )不存在 14.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是(C ) (A )),(y x u 在),(00y x 处连续 (B )),(y x v 在),(00y x 处连续 (C )),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续(D )),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续15.设C z ∈且1=z ,则函数zz z z f 1)(2+-=的最小值为(A )(A )3- (B )2- (C )1- (D )1二、填空题1.设)2)(3()3)(2)(1(i i i i i z ++--+=,则=z2.设)2)(32(i i z +--=,则=z arg 8arctan -π 3.设43)arg(,5π=-=i z z ,则=z i 21+- 4.复数22)3sin 3(cos )5sin 5(cos θθθθi i -+的指数表示式为 ie θ16- 5 -5.以方程i z 1576-=的根的对应点为顶点的多边形的面积为6.不等式522<++-z z522=++-z (或1)23()25(2222=+y x ) 的内部 7.方程1)1(212=----zi iz 所表示曲线的直角坐标方程为 122=+y x8.方程i z i z +-=-+221所表示的曲线是连接点 12i -+ 和 2i - 的线段的垂直平分线9.对于映射zi =ω,圆周1)1(22=-+y x 的像曲线为()2211u v -+= 10.=+++→)21(lim 421z z iz 12i -+三、若复数z 满足03)21()21(=+++-+z i z i z z ,试求2+z 的取值范围. (]25,25[+-(或25225+≤+≤-z )) 四、设0≥a ,在复数集C 中解方程a z z =+22. (当10≤≤a 时解为i a )11(-±±或)11(-+±a 当+∞≤≤a 1时解为)11(-+±a ) 五、设复数i z ±≠,试证21zz+是实数的充要条件为1=z 或Im()0z =. 六、对于映射)1(21zz +=ω,求出圆周4=z 的像.- 6 -(像的参数方程为π≤θ≤⎪⎩⎪⎨⎧θ=θ=20sin 215cos 217v u .表示w 平面上的椭圆1)215()217(2222=+v u ) 七、设iy x z +=,试讨论下列函数的连续性:1.⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=0,00,2)(22z z y x xyz f2.⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=0,00,)(223z z y x y x z f .(1.)(z f 在复平面除去原点外连续,在原点处不连续; 2.)(z f 在复平面处处连续)第二章 解析函数(答案)一、选择题:1.函数23)(z z f =在点0=z 处是( B )(A )解析的 (B )可导的(C )不可导的 (D )既不解析也不可导 2.函数)(z f 在点z 可导是)(z f 在点z 解析的( B )(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件(C )充分必要条件 (D )既非充分条件也非必要条件 3.下列命题中,正确的是( D )(A )设y x ,为实数,则1)cos(≤+iy x- 7 -(B )若0z 是函数)(z f 的奇点,则)(z f 在点0z 不可导(C )若v u ,在区域D 内满足柯西-黎曼方程,则iv u z f +=)(在D 内解析 (D )若)(z f 在区域D 内解析,则)(z if 在D 内也解析 4.下列函数中,为解析函数的是( C )(A )xyi y x 222-- (B )xyi x +2 (C ))2()1(222x x y i y x +-+- (D )33iy x + 5.函数)Im()(2z z z f =在0z =处的导数( A )(A )等于0 (B )等于1 (C )等于1- (D )不存在 6.若函数)(2)(2222x axy y i y xy x z f -++-+=在复平面内处处解析,那么实常 数=a ( C )(A )0 (B )1 (C )2 (D )2- 7.如果)(z f '在单位圆1<z 内处处为零,且1)0(-=f ,那么在1<z 内≡)(z f ( C )(A )0 (B )1 (C )1- (D )任意常数8.设函数)(z f 在区域D 内有定义,则下列命题中,正确的是( C )(A )若)(z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数 (B )若))(Re(z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数 (C )若)(z f 与)(z f 在D 内解析,则)(z f 在D 内是一常数- 8 -(D )若)(arg z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数 9.设22)(iy x z f +=,则=+')1(i f ( A )(A )2 (B )i 2 (C )i +1 (D )i 22+ 10.i i 的主值为( D )(A )0 (B )1 (C )2πe (D )2e π-11.z e 在复平面上( A )(A )无可导点 (B )有可导点,但不解析 (C )有可导点,且在可导点集上解析 (D )处处解析 12.设z z f sin )(=,则下列命题中,不正确的是( C )(A ))(z f 在复平面上处处解析 (B ))(z f 以π2为周期(C )2)(iziz e e z f --= (D ))(z f 是无界的13.设α为任意实数,则α1( D )(A )无定义 (B )等于1(C )是复数,其实部等于1 (D )是复数,其模等于114.下列数中,为实数的是( B )(A )3)1(i - (B )i cos (C )i ln (D )i e 23π-15.设α是复数,则( C )(A )αz 在复平面上处处解析 (B )αz 的模为αz- 9 -(C )αz 一般是多值函数 (D )αz 的辐角为z 的辐角的α倍 二、填空题1.设i f f +='=1)0(,1)0(,则=-→zz f z 1)(limi +1 2.设iv u z f +=)(在区域D 内是解析的,如果v u +是实常数,那么)(z f 在D 内是 常数 3.导函数x v i x u z f ∂∂+∂∂=')(在区域D 内解析的充要条件为 xv x u ∂∂∂∂,可微且满足222222,xvy x u y x v x u ∂∂-=∂∂∂∂∂∂=∂∂ 4.设2233)(y ix y x z f ++=,则=+-')2323(i f i 827427- 5.若解析函数iv u z f +=)(的实部22y x u -=,那么=)(z f ic xyi y x ++-222或ic z +2c 为实常数6.函数)Re()Im()(z z z z f -=仅在点=z i 处可导 7.设z i z z f )1(51)(5+-=,则方程0)(='z f 的所有根为 3,2,1,0),424sin 424(cos 28=π+π+π+πk k i k8.复数i i 的模为),2,1,0(2 ±±=π-k e k9.=-)}43Im{ln(i 34arctan -- 10 -10.方程01=--z e 的全部解为),2,1,0(2 ±±=πk i k三、试证下列函数在z 平面上解析,并分别求出其导数 1.;sinh sin cosh cos )(y x i y x z f -= (;sin )(z z f -=')2.);sin cos ()sin cos ()(y ix y y ie y y y x e z f x x ++-=(.)1()(z e z z f +=') 四、已知22y x v u -=-,试确定解析函数iv u z f +=)(. (c i z i z f )1(21)(2++-=.c 为任意实常数)第三章 复变函数的积分(答案)一、选择题:1.设c 为从原点沿x y =2至i +1的弧段,则=+⎰cdz iy x )(2( D )(A )i 6561- (B )i 6561+- (C )i 6561-- (D )i 6561+2.设c 为不经过点1与1-的正向简单闭曲线,则dz z z zc⎰+-2)1)(1(为( D)(A )2i π (B )2iπ- (C )0 (D )(A)(B)(C)都有可能 3.设1:1=z c 为负向,3:2=z c 正向,则=⎰+=dz z zc c c 212sin ( B ) (A ) i π2- (B )0 (C )i π2 (D )i π44.设c 为正向圆周2=z ,则=-⎰dz z zc2)1(cos ( C)(A )1sin - (B )1sin (C )1sin 2i π- (D )1sin 2i π5.设c 为正向圆周21=z ,则=--⎰dz z z z c23)1(21cos( B) (A ))1sin 1cos 3(2-i π (B )0 (C )1cos 6i π (D )1sin 2i π-6.设ξξξξd ze zf ⎰=-=4)(,其中4≠z ,则=')i f π(( A ) (A )i π2- (B )1- (C )i π2 (D )1 7.设)(z f 在单连通域B 内处处解析且不为零,c 为B 内任何一条简单闭曲线,则积分dz z f z f z f z f c ⎰+'+'')()()(2)( ( C )(A )于i π2 (B )等于i π2- (C )等于0 (D )不能确定 8.设c 是从0到i 21π+的直线段,则积分=⎰cz dz ze ( A )(A )21eπ-(B) 21eπ-- (C)i e21π+(D) i e21π-9.设c 为正向圆周0222=-+x y x ,则=-⎰dz z z c1)4sin(2π( A )(A )i π22(B )i π2 (C )0 (D )i π22-10.设c 为正向圆周i a i z ≠=-,1,则=-⎰cdz i a zz 2)(cos ( C) (A )ie π2 (B )eiπ2 (C )0 (D )i i cos 11.设)(z f 在区域D 内解析,c 为D 内任一条正向简单闭曲线,它的内部全属于D .如果)(z f 在c 上的值为2,那么对c 内任一点0z ,)(0z f ( C )(A )等于0 (B )等于1 (C )等于2 (D )不能确定12.下列命题中,不正确的是( D ) (A )积分⎰=--ra z dz a z 1的值与半径)0(>r r 的大小无关 (B )2)(22≤+⎰cdz iy x ,其中c 为连接i -到i 的线段(C )若在区域D 内有)()(z g z f =',则在D 内)(z g '存在且解析 (D )若)(z f 在10<<z 内解析,且沿任何圆周)10(:<<=r r z c 的积分等于零,则)(z f 在0=z 处解析13.设c 为任意实常数,那么由调和函数22y x u -=确定的解析函数iv u z f +=)(是 ( D)(A)c iz +2 (B ) ic iz +2 (C )c z +2 (D )ic z +2 14.下列命题中,正确的是(C)(A )设21,v v 在区域D 内均为u 的共轭调和函数,则必有21v v =(B )解析函数的实部是虚部的共轭调和函数 (C )若iv u z f +=)(在区域D 内解析,则xu∂∂为D 内的调和函数 (D )以调和函数为实部与虚部的函数是解析函数15.设),(y x v 在区域D 内为),(y x u 的共轭调和函数,则下列函数中为D 内解析函数的是( B )(A )),(),(y x iu y x v + (B )),(),(y x iu y x v - (C )),(),(y x iv y x u - (D )xv i x u ∂∂-∂∂二、填空题1.设c 为沿原点0=z 到点i z +=1的直线段,则=⎰cdz z 2 22.设c 为正向圆周14=-z ,则=-+-⎰c dz z z z 22)4(23 i π103.设⎰=-=2)2sin()(ξξξξπd z z f ,其中2≠z ,则=')3(f 0 4.设c 为正向圆周3=z ,则=+⎰cdz zzz i π6 5.设c 为负向圆周4=z ,则=-⎰c z dz i z e 5)(π 12iπ 6.解析函数在圆心处的值等于它在圆周上的 平均值7.设)(z f 在单连通域B 内连续,且对于B 内任何一条简单闭曲线c 都有0)(=⎰cdz z f ,那么)(z f 在B 内 解析8.调和函数xy y x =),(ϕ的共轭调和函数为 C x y +-)(21229.若函数23),(axy x y x u +=为某一解析函数的虚部,则常数=a -3 10.设),(y x u 的共轭调和函数为),(y x v ,那么),(y x v 的共轭调和函数为),(y x u -三、计算积分 1.⎰=+-R z dz z z z)2)(1(62,其中1,0≠>R R 且2≠R ; (当10<<R 时,0; 当21<<R 时,i π8; 当+∞<<R 2时,0) 2.⎰=++22422z z z dz.(0) 四、求积分⎰=1z zdz z e ,从而证明πθθπθ=⎰0cos )cos(sin d e .(i π2)五、若)(22y x u u +=,试求解析函数iv u z f +=)(. (321ln 2)(ic c z c z f ++=(321,,c c c 为任意实常数))第四章 级 数(答案)一、选择题:1.设),2,1(4)1( =++-=n n nia n n ,则n n a ∞→lim ( C )(A )等于0 (B )等于1 (C )等于i (D )不存在 2.下列级数中,条件收敛的级数为( C )(A )∑∞=+1)231(n n i (B )∑∞=+1!)43(n nn i (C ) ∑∞=1n n n i (D )∑∞=++-11)1(n n n i3.下列级数中,绝对收敛的级数为(D )(B ) ∑∞=+1)1(1n n i n (B )∑∞=+-1]2)1([n n n in(C)∑∞=2ln n n n i (D )∑∞=-12)1(n nnn i 4.若幂级数∑∞=0n n n z c 在i z 21+=处收敛,那么该级数在2=z 处的敛散性为( A )(A )绝对收敛 (B )条件收敛 (C )发散 (D )不能确定 5.设幂级数∑∑∞=-∞=01,n n n n nn znc z c 和∑∞=++011n n n z n c 的收敛半径分别为321,,R R R ,则321,,R R R 之间的关系是( D )(A )321R R R << (B )321R R R >> (C )321R R R <= (D )321R R R == 6.设10<<q ,则幂级数∑∞=02n n n z q 的收敛半径=R ( D )(A )q (B )q1(C )0 (D )∞+ 7.幂级数∑∞=1)2(2sinn n z n n π的收敛半径=R ( B ) (A ) 1 (B )2 (C )2 (D )∞+8.幂级数∑∞=++-011)1(n n n z n 在1<z 内的和函数为( A )(A ))1ln(z + (B ))1ln(z - (D )z +11ln(D) z-11ln 9.设函数z e z cos 的泰勒展开式为∑∞=0n nn z c ,那么幂级数∑∞=0n n n z c 的收敛半径=R ( C )(A )∞+ (B )1 (C )2π(D )π 10.级数+++++22111z z z z的收敛域是( B ) (A )1<z (B )10<<z (C )+∞<<z 1 (D )不存在的 11.函数21z在1-=z 处的泰勒展开式为( D)(A ))11()1()1(11<++-∑∞=-z z n n n n (B ))11()1()1(111<++-∑∞=--z z n n n n(C ))11()1(11<++-∑∞=-z z n n n (D ))11()1(11<++∑∞=-z z n n n12.函数z sin ,在2π=z 处的泰勒展开式为( B )(A ))2()2()!12()1(012+∞<--+-∑∞=+ππz z n n n n(B ))2()2()!2()1(02+∞<---∑∞=ππz z n n nn(C ))2()2()!12()1(0121+∞<--+-∑∞=++ππz z n n n n(D ))2()2()!2()1(021+∞<---∑∞=+ππz z n n nn13.设)(z f 在圆环域201:R z z R H <-<内的洛朗展开式为∑∞-∞=-n n nz z c)(0,c 为H 内绕0z 的任一条正向简单闭曲线,那么=-⎰c dz z z z f 2)()(( B )(A)12-ic π (B )12ic π (C )22ic π (D ))(20z f i 'π14.若⎩⎨⎧--==-+=,2,1,4,2,1,0,)1(3n n c nn n n ,则双边幂级数∑∞-∞=n n n z c 的收敛域为( A ) (A )3141<<z (B )43<<z(C )+∞<<z 41 (D )+∞<<z 3115.设函数)4)(1(1)(++=z z z z f 在以原点为中心的圆环内的洛朗展开式有m 个,那么=m ( C )(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 二、填空题1.若幂级数∑∞=+0)(n n n i z c 在i z =处发散,那么该级数在2=z 处的收敛性为 发散2.设幂级数∑∞=0n nn z c 与∑∞=0)][Re(n n n z c 的收敛半径分别为1R 和2R ,那么1R 与2R 之间的关系是 12R R ≥ .3.幂级数∑∞=+012)2(n n n z i 的收敛半径=R22 4.设)(z f 在区域D 内解析,0z 为内的一点,d 为0z 到D 的边界上各点的最短距离,那么当d z z <-0时,∑∞=-=00)()(n n n z z c z f 成立,其中=n c ),2,1,0()(!10)( =n z f n n 或()0,2,1,0()()(21010d r n dz z z z f ir z z n <<=-π⎰=-+ ). 5.函数z arctan 在0=z 处的泰勒展开式为 )1(12)1(012<+-∑∞=+z z n n n n .6.设幂级数∑∞=0n nn z c 的收敛半径为R ,那么幂级数∑∞=-0)12(n n n n z c 的收敛半径为2R. 7.双边幂级数∑∑∞=∞=--+--112)21()1()2(1)1(n n n nnz z 的收敛域为 211<-<z . 8.函数zze e 1+在+∞<<z 0内洛朗展开式为 nn nn z n z n ∑∑∞=∞=+00!11!1 . 9.设函数z cot 在原点的去心邻域R z <<0内的洛朗展开式为∑∞-∞=n n nz c,那么该洛朗级数收敛域的外半径=R π .10.函数)(1i z z -在+∞<-<i z 1内的洛朗展开式为 ∑∞=+--02)()1(n n nn i z i 三、若函数211z z --在0=z 处的泰勒展开式为∑∞=0n nn z a ,则称{}n a 为菲波那契(Fibonacci)数列,试确定n a 满足的递推关系式,并明确给出n a 的表达式. ()2(,12110≥+===--n a a a a a n n n ,),2,1,0(})251()251{(5111 =--+=++n a n n n ) 四、求幂级数∑∞=12n nz n 的和函数,并计算∑∞=122n n n 之值.(3)1()1()(z z z z f -+=,6)五、将函数)1()2ln(--z z z 在110<-<z 内展开成洛朗级数.(n n nk k z k n z z z z z z )1()1)1(()2ln(111)1()2ln(001-+--=-⋅⋅-=--∑∑∞==+)第五章 留 数(答案)一、选择题: 1.函数32cot -πz z在2=-i z 内的奇点个数为 ( D ) (A )1 (B )2 (C )3 (D )4 2.设函数)(z f 与)(z g 分别以a z =为本性奇点与m 级极点,则a z =为函数)()(z g z f的( B )(A )可去奇点 (B )本性奇点 (C )m 级极点 (D )小于m 级的极点 3.设0=z 为函数zz ex sin 142-的m 级极点,那么=m ( C ) (A )5 (B )4 (C)3 (D )2 4.1=z 是函数11sin)1(--z z 的( D ) (A)可去奇点 (B )一级极点 (C ) 一级零点 (D )本性奇点5.∞=z 是函数2323z z z ++的( B ) (A)可去奇点 (B )一级极点(C ) 二级极点 (D )本性奇点6.设∑∞==0)(n n n z a z f 在R z <内解析,k 为正整数,那么=]0,)([Re k zz f s ( C ) (A )k a (B )k a k ! (C )1-k a (D )1)!1(--k a k7.设a z =为解析函数)(z f 的m 级零点,那么='],)()([Re a z f z f s ( A ) (A)m (B )m - (C ) 1-m (D ))1(--m8.在下列函数中,0]0),([Re =z f s 的是( D )(A ) 21)(ze zf z -= (B )z z z z f 1sin )(-= (C )z z z z f cos sin )(+= (D) ze zf z 111)(--= 9.下列命题中,正确的是( C )(A ) 设)()()(0z z z z f m ϕ--=,)(z ϕ在0z 点解析,m 为自然数,则0z 为)(z f 的m 级极点.(B ) 如果无穷远点∞是函数)(z f 的可去奇点,那么0]),([Re =∞z f s(C ) 若0=z 为偶函数)(z f 的一个孤立奇点,则0]0),([Re =z f s(D ) 若0)(=⎰cdz z f ,则)(z f 在c 内无奇点10. =∞],2cos [Re 3zi z s ( A ) (A )32- (B )32 (C )i 32 (D )i 32- 11.=-],[Re 12i ez s i z ( B) (A )i +-61 (B )i +-65 (C )i +61 (D )i +65 12.下列命题中,不正确的是( D)(A )若)(0∞≠z 是)(z f 的可去奇点或解析点,则0]),([Re 0=z z f s(B )若)(z P 与)(z Q 在0z 解析,0z 为)(z Q 的一级零点,则)()(],)()([Re 000z Q z P z z Q z P s '= (C )若0z 为)(z f 的m 级极点,m n ≥为自然数,则)]()[(lim !1]),([Re 1000z f z z dzd n z z f s n n nx x +→-= (D )如果无穷远点∞为)(z f 的一级极点,则0=z 为)1(zf 的一级极点,并且)1(lim ]),([Re 0zzf z f s z →=∞ 13.设1>n 为正整数,则=-⎰=211z ndz z ( A ) (A)0 (B )i π2 (C )n i π2 (D )i n π214.积分=-⎰=231091z dz z z ( B ) (A )0 (B )i π2 (C )10 (D )5i π 15.积分=⎰=121sin z dz z z ( C ) (A )0 (B )61-(C )3i π- (D )i π- 二、填空题 1.设0=z 为函数33sin z z -的m 级零点,那么=m 9 .2.函数z z f 1cos 1)(=在其孤立奇点),2,1,0(21 ±±=+=k k z k ππ处的留数=]),([Re k z z f s 2)2()1(π+π-k k. 3.设函数}1exp{)(22zz z f +=,则=]0),([Re z f s 0 4.设a z =为函数)(z f 的m 级极点,那么='],)()([Re a z f z f s m - . 5.设212)(zz z f +=,则=∞]),([Re z f s -2 . 6.设5cos 1)(z z z f -=,则=]0),([Re z f s 241- . 7.积分=⎰=113z z dz e z 12i π .8.积分=⎰=1sin 1z dz z i π2 . 三、计算积分⎰=--412)1(sin z z dz z e z z .(i π-316) 四、设a 为)(z f 的孤立奇点,m 为正整数,试证a 为)(z f 的m 级极点的充要条件是b z f a z m az =-→)()(lim ,其中0≠b 为有限数. 五、设a 为)(z f 的孤立奇点,试证:若)(z f 是奇函数,则]),([Re ]),([Re a z f s a z f s -=;若)(z f 是偶函数,则]),([Re ]),([Re a z f s a z f s --=.。
《复变函数》考试试题与答案各种总结.docx
---《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。
完整版)复变函数测试题及答案
完整版)复变函数测试题及答案复变函数测验题第一章复数与复变函数一、选择题1.当 $z=\frac{1+i}{1-i}$ 时,$z+z+z$ 的值等于()A) $i$ (B) $-i$ (C) $1$ (D) $-1$2.设复数 $z$ 满足 $\operatorname{arc}(z+2)=\frac{\pi}{3}$,$\operatorname{arc}(z-2)=\frac{5\pi}{6}$,那么 $z$ 等于()A) $-1+3i$ (B) $-3+i$ (C) $-\frac{2}{3}+\frac{2\sqrt{3}}{3}i$ (D) $\frac{1}{3}+2\sqrt{3}i$3.复数 $z=\tan\theta-i\left(\frac{1}{2}\right)$,$0<\theta<\pi$,则 $[0<\theta<\frac{\pi}{2}$ 时,$z$ 的三角表示式是()A) $\sec\theta[\cos(\pi+\theta)+i\sin(\pi+\theta)]$ (B)$\sec\theta[\cos\theta+i\sin\theta]$ (C) $-\sec\theta[\cos(\pi+\theta)+i\sin(\pi+\theta)]$ (D) $-\sec\theta[\cos\theta+i\sin\theta]$4.若 $z$ 为非零复数,则 $z^2-\bar{z}^2$ 与$2\operatorname{Re}(z)$ 的关系是()A) $z^2-\bar{z}^2\geq 2\operatorname{Re}(z)$ (B) $z^2-\bar{z}^2=2\operatorname{Re}(z)$ (C) $z^2-\bar{z}^2\leq2\operatorname{Re}(z)$ (D) 不能比较大小5.设 $x,y$ 为实数,$z_1=x+1+\mathrm{i}y,z_2=x-1+\mathrm{i}y$ 且有 $z_1+z_2=12$,则动点 $(x,y)$ 的轨迹是()A) 圆 (B) 椭圆 (C) 双曲线 (D) 抛物线6.一个向量顺时针旋转 $\frac{\pi}{3}$,向右平移 $3$ 个单位,再向下平移 $1$ 个单位后对应的复数为 $1-3\mathrm{i}$,则原向量对应的复数是()A) $2$ (B) $1+3\mathrm{i}$ (C) $3-\mathrm{i}$ (D)$3+\mathrm{i}$7.使得 $z=\bar{z}$ 成立的复数 $z$ 是()A) 不存在的 (B) 唯一的 (C) 纯虚数 (D) 实数8.设 $z$ 为复数,则方程 $z+\bar{z}=2+\mathrm{i}$ 的解是()A) $-\frac{3}{3}+\mathrm{i}$ (B) $-\mathrm{i}$ (C)$\mathrm{i}$ (D) $-\mathrm{i}+4$9.满足不等式$|z+i|\leq 2$ 的所有点$z$ 构成的集合是()A) 有界区域 (B) 无界区域 (C) 有界闭区域 (D) 无界闭区域10.方程 $z+2-3\mathrm{i}=2$ 所代表的曲线是()A) 中心为 $2-3\mathrm{i}$,半径为 $2$ 的圆周 (B) 中心为 $-2+3\mathrm{i}$,半径为 $2$ 的圆周 (C) 中心为 $-2+3\mathrm{i}$,半径为 $2$ 的圆周 (D) 中心为 $2-3\mathrm{i}$,半径为 $2$ 的圆周11.下列方程所表示的曲线中,不是圆周的为()A) $\frac{z-1}{z+2}=2$ (B) $z+3-\bar{z}-3=4$ (C) $|z-a|=1$ ($a0$)12.设 $f(z)=1-z$,$z_1=2+3\mathrm{i}$,$z_2=5-\mathrm{i}$,则 $f(z_1-z_2)$ 等于()A) $-2-2\mathrm{i}$ (B) $-2+2\mathrm{i}$ (C)$2+2\mathrm{i}$ (D) $2-2\mathrm{i}$1.设 $f(z)=1$,$f'(z)=1+i$,则 $\lim_{z\to 0}\frac{f(z)-1}{z}=$ $f(z)$ 在区域 $D$ 内解析,且 $u+v$ 是实常数,则$f(z)$ 在 $D$ 内是常数。
复变函数试题、答案
学年第二学期《复变函数》试卷 甲使用班级:电气、电子 闭卷 课程编号:答题时间: 120 分钟共 4 页第 1 页一、填空:(每空2分,共20分)1. z=-2+3i, Re (z)= -2 , Im (z)= 3 , |z| =13, Arg (z)= -arctan 3/2 +(2k+1)π 。
2. f(z) = 2x -3y + (sin x -3y )i 是否是解析函数? 不是 。
3. ⎰ii dz z - 34 = 0 。
4. C 是正向单位圆周,⎰C dz z 2)cos( = 0 。
5. Ln(-1) = i (2k+1)π6.∑+∞=202n n nz 的收敛半径 = 1 。
7. C 是正向单位圆周,⎰C dz zz 2)cos( = 2πi 。
二、计算下列各题:(10分/小题,共70分)1.设函数f (z )=my 3+nx 2y+i (x 3+lxy 2)是全平面内的解析函数。
求l, m, n 的值。
解 u = my 3+nx 2y v=(x 3+lxy 2) (3分)由f (z ) 解析, 得 x y yx v u v u -== (4分)解得 n = l = -3 , m = 1 (3分)共 4 页第 2 页2. 求⎰=-+-5)3)(1(13z dz z z z 解 ⎰=-+-5)3)(1(13z dz z z z =⎰=+-+-5.01)3)(1(13z dz z z z +⎰=--+-5.03)3)(1(13z dz z z z (4分)=i 2π(1313-=--z z z +3113=+-z z z ) (4分)=i 6π (2分) (本题方法不唯一)3. 已知u (x,y ) = x 2 – y 2 -2xy , 求其共轭调和函数v (x,y )及解析函数f (z )= u (x,y ) +i v (x,y )。
解 由f (z ) 解析, 得z i x y i y x iv u z f x x )1(2)22(22)(/+=----=+= (4分)所以C z i z f ++=2)1()( (5分) C 是任意纯虚数 (1分)(本题方法不唯一)共 4 页第 3 页4.求⎰=-+-322)1(12z dz z z z . 解i6)12( i 2)1(1212322ππ='+-=-+-==⎰z z z z dz z z z (10分)5.求)2)(1(12--+z z z 在圆环1<|z |<2内的洛朗展开式解 1<|z |<2时12,11<<zz (3分))2)(1(12--+z z z =∑∑∞=+∞=+-+-01011325n n n n n z z (7分)(本题有其他等价形式,不唯一)6.求11+-z z 在z 0 = 2点的泰勒展开式,并指出它的收敛半径.解 321132111-+-=+-z z z (3分)|z -2|<3时321132111-+-=+-z z z =∑∑∞=+∞=---=---1103)2(2)1(313)2()1(321n n nn n n nn z z (5分)收敛半径r=3 (2分)(本题有其他等价形式,不唯一)7.求dt tt e t ⎰∞+-0 22sin 。
复变函数论试卷和答案
lim 7. 如果 z0 是 f(z)的本性奇点,则 z →z
0
f ( z ) 一定不存在.
8. 若 9. 若
f ( z0 ) = 0, f ( n ) ( z0 ) = 0 ,则 z0 为 f ( z ) 的 n 阶零点.
( )
f ( z) 与 g ( z) 在 D 内 解 析 , 且 在 D 内 一 小 弧 段 上 相 等 , 则
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
z (1 − z ) 在割去线段 0 ≤ Re 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(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 z0 解析,则 f(z)在 z0 连续. 4. 有界整函数必为常数. 5. 如 z0 是函数 f(z)的本性奇点,则 lim f ( z ) 一定不存在.
) )
9. 若 f(z)在区域 D 内解析,则|f(z)|也在 D 内解析. ( ) 1 1 1 10. 存 在 一 个 在 零 点 解 析 的 函 数 f(z) 使 f ( )=0 且 f( )= , n = 1,2,... . n +1 2n 2n ( ) 二. 填空题. (20 分)
1. 设 z
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 z0 解析,则 f(z)在 z0 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
复变函数参考答案
2002– 2003学年第一学期 复变函数 科目考试试题 A 卷参考答案使用班级(教师填写):一.1.3π-2. +∞<--+π∑∞=|1|,)(!)12sin(z k z k k k k 3. 21ie - 4.25. i e 6π-6. i π67. 48. 59.2π10. 关于单位圆周 二.1.× 2. √ 3. √ 4. × 5. × 6. √ 7. √ 8. √ 9. √ 10. × 三.1.解:由于y nx my u 23+=,23lxy x v += 在复平面上可微且nxy x u 2=∂∂,223nx my y u +=∂∂ ,223ly x x v +=∂∂, lxy yv 2=∂∂ 由C —R 条件,有故当 1,33,3,=-==-=-==m n l ,l m n l n 即时时,)(z f 解析。
2.解:222211y x yiy x x iy x z+++=-=,则 ,22),(y x x y x u += ,22),(y x y y x v += 因而 )(2222y x x y u x +-=,222)(2y x xy v x +-=,)(222y x xy u y +-=,22222)(y x y x v y +-=故函数)(z f 在0≠z 处连续,在0≠z 处不满足C —R 条件,故处处不可导,不解析。
3.解:⎰⎰⎰-=-CCz Cz z zd e dz z dz z e z sin ||)sin |(|,由于函数z e zsin 在Z 平面上处处解析,所以 ⎰Cz z zd e sin =0而⎰⎰⎰===CCCdz a adz dz z 0||,所以原式=04.解:由于积分与路径无关性,利用复积分的牛顿—莱布尼兹公式有,a a a z z z dz z z dz z z Ca a πππππ216316]432[)182()182(222033202322++=++=++=++⎰⎰5.解:(1)用线性积分法,Cy xy x C dy y x dx x y C dy y x dx x y Cdy u dx u C dy v dx v C y x dv v x yy x y x y x x y y x y x +++-=+++-=+++-=++-=++=+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰222)2()2()2()2(),(22),()0,0(),()0,0(),()0,0(),()0,0(()(22i xy y x z f ++-=∴C y xy x +++-22222)=iC i z z +-2226.解:(注:此题可用三种方法解得)n n nn n nn n n n n nz i z i zi zi zzz n n z n n i iz n i z n i i e e i i e e e z e ∑∑∑∑∞=∞=∞=∞=-+-=⋅=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧--+=-=-=020200)1()1(!4sin 2!4sin2221!)1(!)1(21}{212sin ππ7.解:在20<-<i z 内)20()2)(1()1()(41])2()1([)(41)1(1022222<-<-+---=----=+∑∑∞=∞=i z ii z n i z ii z i z z nn nn n n8.解:由于z=1为n 级极点)!1()!1()!2()(Re ,)!1()!1()!2()2()12)(2()!1(1])1()1[(lim )!1(1)(Re 21111+--=+-=-⋅⋅⋅⋅--=---=∞=--→=n n n z f s n n n n n n n n z z z dz d n z f s z n n nn n z z四.解:本题属P x Q x dx ()()-∞+∞⎰型积分,因被积函数是偶函数,所以I=dx x x x dx x x x ⎰⎰+∞∞-+∞++=++)4)(1(21)4)(1(222222考察函数f (z )= z z z 22214()()++,在上半平面上仅有两个一级极点z =i 和z =2i ,且 i z i z z z f s iz iz 61)4)(()(Re 22-=++===,31)2)(1()(Re 2222ii z z z z f s iz i z =++===于是 .6)(Re )(Re 221)4)(1(212222ππ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅=++===+∞∞-⎰z f s z f s i dx x x x I i z i z五.解:1-z e e 1-1z 的奇点有z =1、2k πi (k =0, ±1,±2,…)、∞因为z =1是e 1-1z 的本性奇点,是e z -1的解析点,所以是函数e e 1-1z z -1的本性奇点.由于z =2k πi (k =0, ±1,±2,…)是e z -1的零点, 且()e z z k i -'=≠=1102π (k =0, ±1,±2,…),所以z =2k πi (k =0, ±1,±2,…)是e z -1的一级零点, 从而是e e zz --111的一级零点,即是e e 1-1z z -1的一级极点.由于当k →∞时,2k πi →∞,即z =∞是极点的极限点,因此它不是孤立奇点.六.解:先将2<z 映为ζ平面上的1≤ζ,将w 平面上的0Re >w 映为η平面上半面的变换iw =η,利用ααθ--=z e w i 将η平面上半面的变换成ζ平面上的1≤ζ,如下图:由于1)0(=f ,由公式 αηαηζθ--=i e ,即得 112+-=--=--==w w e i iw i iw e e z i i i θθθαηαηζ 即 112+-=w w e z i θ,由,f 2)1(arg π='即得 i e i -=θ从而 ,1121122+--=+-⋅=-w w i w w z i π即iz iz iz iz w 2222+--=-+=七.证明:因为和函数)(z f 的解析性区域为1212<--z z ,即1<z , 又 )1||(1221211)(<+-=---=z z zz z z f 函数zzz F +-=12)(除1-=z 外,在z 平面上处处解析,所以可以解析开拓到1-=z 外的整个z 平面。
复变函数期末考试复习题及答案详解
《复变函数》考试试题(一) 1、 =-⎰=-1||00)(z z nz z dz__________.(n 为自然数)2.=+z z 22cos sin_________.3.函数z sin 的周期为___________.4.设11)(2+=z z f ,则)(z f 的孤立奇点有__________.5.幂级数n n nz ∞=∑的收敛半径为__________.6.若函数f(z)在整个平面上处处解析,则称它是__________.7.若ξ=∞→n n z lim ,则=+++∞→n z z z nn (i)21______________.8.=)0,(Re n zz es ________,其中n 为自然数.9. zz sin 的孤立奇点为________ .10.若0z 是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z .三.计算题(40分):1. 设)2)(1(1)(--=z z z f ,求)(z f 在}1||0:{<<=z z D 内的罗朗展式.2. .cos 11||⎰=z dz z3. 设⎰-++=C d z z f λλλλ173)(2,其中}3|:|{==z z C ,试求).1('i f +4. 求复数11+-=z z w 的实部与虚部.四. 证明题.(20分) 1. 函数)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数.2. 试证: ()f z =在割去线段0Re 1z ≤≤的z 平面内能分出两个单值解析分支, 并求出支割线0Re 1z ≤≤上岸取正值的那支在1z =-的值.《复变函数》考试试题(二)二. 填空题. (20分)1. 设i z -=,则____,arg __,||===z z z2.设Ciy x z y x i xy x z f ∈+=∀+-++=),sin(1()2()(222,则=+→)(l i m 1z f iz ________.3.=-⎰=-1||00)(z z n z z dz_________.(n 为自然数)4. 幂级数nn nz∞=∑的收敛半径为__________ .5. 若z 0是f (z )的m 阶零点且m >0,则z 0是)('z f 的_____零点.6. 函数e z 的周期为__________.7. 方程083235=++-z z z 在单位圆内的零点个数为________.8. 设211)(z z f +=,则)(z f 的孤立奇点有_________.9. 函数||)(z z f =的不解析点之集为________.10. ____)1,1(Res 4=-zz .三. 计算题. (40分)1. 求函数)2sin(3z 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i z =处的值.3. 计算积分:⎰-=iiz z I d ||,积分路径为(1)单位圆(1||=z )的右半圆.4. 求dzz zz ⎰=-22)2(sin π.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)(z f 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(三)二. 填空题. (20分) 1. 设11)(2+=z z f ,则f (z )的定义域为___________. 2. 函数e z的周期为_________.3. 若n n ni n n z )11(12++-+=,则=∞→n z n lim __________.4. =+z z 22cos sin ___________.5. =-⎰=-1||00)(z z n z z dz_________.(n 为自然数) 6. 幂级数∑∞=0n nnx的收敛半径为__________.7. 设11)(2+=z z f ,则f (z )的孤立奇点有__________.8. 设1-=z e ,则___=z . 9. 若0z是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z .10. ____)0,(Res =n zze.三. 计算题. (40分)1. 将函数12()zf z z e =在圆环域0z <<∞内展为Laurent 级数.2. 试求幂级数nn nz nn ∑+∞=!的收敛半径. 3. 算下列积分:⎰-C z z z ze )9(d 22,其中C 是1||=z .4. 求0282269=--+-z z z z在|z |<1内根的个数.四. 证明题. (20分) 1. 函数)(z f 在区域D 内解析. 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数.2. 设)(z f 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R z ≥||时n z M z f |||)(|≤,证明)(z f 是一个至多n 次的多项式或一常数。
复变函数考试题及答案
复变函数考试题及答案一、选择题(每题2分,共40分)1. 下列哪个不是复数的实部?A. 2B. -3iC. -4D. 5i答案:B2. 设z = x + yi,其中x和y都是实数,若z和z*的虚部相等,则x和y满足的关系是:A. x = yB. x = -yC. x = 0D. y = 0答案:C3. 设复函数f(z) = u(x, y) + iv(x, y),其中u(x, y)和v(x, y)是光滑函数,若f(z)满足Cauchy-Riemann方程,则u和v满足的关系是:A. ∂u/∂x = ∂v/∂y,∂u/∂y = -∂v/∂xB. ∂u/∂x = ∂v/∂y,∂u/∂y = ∂v/∂xC. ∂u/∂y = -∂v/∂x,∂u/∂x = ∂v/∂yD. ∂u/∂y = ∂v/∂x,∂u/∂x = -∂v/∂y答案:A4. 设f(z)是复平面上的解析函数,若f(z)的实部为2x^2 + 3y,则f(z)的虚部为:A. 2x^2 - 3yB. 3yC. 2x^2D. 2x^3 + 3y答案:C5. 若f(z) = z^3,其中z为复数,则f(z)的导数为:A. 3z^2B. z^2C. 2zD. 0答案:A......二、计算题(共60分)1. 计算下列复数的模和辐角:(1)z1 = 3 + 4i(2)z2 = -2 + 2i(3)z3 = -4 - 3i答案:(1)|z1| = sqrt(3^2 + 4^2) = 5,arg(z1) = arctan(4/3)(2)|z2| = sqrt((-2)^2 + 2^2) = 2sqrt(2),arg(z2) = arctan(2/(-2)) + π = -π/4(3)|z3| = sqrt((-4)^2 + (-3)^2) = 5,arg(z3) = arctan((-3)/(-4)) + π = π/42. 设复数z满足|z-2| = 3,且arg(z-2) = π/3,求z的值答案:由题意得,z-2的模为3,即|z-2| = 3,且z-2的辐角为π/3,即arg(z-2) = π/3根据复数的模和辐角定义,可以得到:3 = |z-2| = sqrt((Re(z-2))^2 + (Im(z-2))^2)π/3 = arg(z-2) = arctan((Im(z-2))/(Re(z-2)))解方程组可以得到:Re(z-2) = 3/2Im(z-2) = 3sqrt(3)/2再加上z-2 = Re(z-2) + Im(z-2)i,可以计算得到:z = 3/2 + 3sqrt(3)/2 + 2 = 2 + 3sqrt(3)/23. 将复数z = 1 + i转化为极坐标形式,并计算z^3的值。
《复变函数》考试试题与答案各种总结
《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}{n z 收敛,则} {Re n z 与}{Im n z 都收敛、 ( )4、若f(z)在区域D 内解析,且0)('≡z f ,则C z f ≡)((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就是)(z f 的m 阶零点,则z 0就是1/)(z f 的m 阶极点、 ( )7、若)(lim 0z f z z →存在且有限,则z 0就是函数f(z)的可去奇点、 ( )8、若函数f(z)在就是区域D 内的单叶函数,则)(0)('D z z f ∈∀≠、 ( ) 9、 若f (z )在区域D 内解析, 则对D 内任一简单闭曲线C0)(=⎰Cdz z f 、( )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、 =-⎰=-1||00)(z z nz z dz__________、(n 为自然数)2、=+z z 22cos sin _________、 3、函数z sin 的周期为___________、4、设11)(2+=z z f ,则)(z f 的孤立奇点有__________、5、幂级数nn nz∞=∑的收敛半径为__________、6、若函数f(z)在整个平面上处处解析,则称它就是__________、7、若ξ=∞→n n z lim ,则=+++∞→n z z z nn (i)21______________、8、=)0,(Re n zz e s ________,其中n 为自然数、9、 zz sin 的孤立奇点为________ 、10、若0z 就是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z 、三、计算题(40分):1、 设)2)(1(1)(--=z z z f ,求)(z f 在}1||0:{<<=z z D 内的罗朗展式、2、 .cos 11||⎰=z dz z3、 设⎰-++=C d z z f λλλλ173)(2,其中}3|:|{==z z C ,试求).1('i f +4、 求复数11+-=z z w 的实部与虚部、四、 证明题、(20分) 1、 函数)(z f 在区域D 内解析、 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数、 2、 试证: ()f z =0Re 1z ≤≤的z 平面内能分出两个单值解析分支,并求出支割线0Re 1z ≤≤上岸取正值的那支在1z =-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 1、 2101i n n π=⎧⎨≠⎩ ; 2、 1; 3、 2k π,()k z ∈; 4、 z i =±; 5、 16、 整函数;7、 ξ;8、 1(1)!n -; 9、 0; 10、 ∞、三.计算题、1、 解 因为01,z << 所以01z <<111()(1)(2)12(1)2f z z z z z ==-----001()22nn n n z z ∞∞===-∑∑、 2、 解 因为22212Re ()limlim 1cos sin z z z z s f z z z ππππ→→=+===--, 22212Re ()limlim 1cos sin z z z z s f z z zππππ→-→-=--===-、 所以22212(Re ()Re ()0cos z z z dz i s f z s f z z πππ==-==+=⎰、 3、 解 令2()371ϕλλλ=++, 则它在z 平面解析, 由柯西公式有在3z <内, ()()2()c f z dz i z z ϕλπϕλ==-⎰、所以1(1)2()2(136)2(613)z i f i i z i i i πϕππ=+''+==+=-+、 4、 解 令z a bi =+, 则 222222122(1)2(1)211111(1)(1)(1)z a bi a bw z z a b a b a b -+-+==-=-=-+++++++++、 故 2212(1)Re()11(1)z a z a b -+=-+++, 2212Im()1(1)z bz a b-=+++、 四、 证明题、1、 证明 设在D 内()f z C =、令2222(),()f z u iv f z u v c =+=+=则、两边分别对,x y 求偏导数, 得 0(1)0(2)x x yy uu vv uu vv +=⎧⎨+=⎩因为函数在D 内解析, 所以,x y y x u v u v ==-、 代入 (2) 则上述方程组变为00x x x x uu vv vu uv +=⎧⎨-=⎩、 消去x u 得, 22()0x u v v +=、 1) 若220u v +=, 则 ()0f z = 为常数、2) 若0x v =, 由方程 (1) (2) 及 ..C R -方程有0,x u = 0y u =, 0y v =、 所以12,u c v c ==、 (12,c c 为常数)、 所以12()f z c ic =+为常数、2、证明()f z =0,1z =、 于就是割去线段0Re 1z ≤≤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0,1z = 时, 只有z 的幅角增加π、 所以()f z =2π、 由已知所取分支在支割线上岸取正值, 于就是可认为该分支在上岸之幅角为0, 因而此分支在1z =-的幅角为2π,故2(1)i f e π-==、《复变函数》考试试题(二)一. 判断题、(20分)1、 若函数),(),()(y x iv y x u z f +=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 0解析,则f (z )在z 0连续、 ( )4、 有界整函数必为常数、 ( )5、 如z 0就是函数f (z )的本性奇点,则)(lim 0z f z z →一定不存在、 ( )6、 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C 0)(=⎰Cdz z f 、( )8、 若数列}{n z 收敛,则}{Re n z 与}{Im n z 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f (z )使0)11(=+n f 且,...2,1,21)21(==n nn f 、( )二、 填空题、 (20分)1、 设i z -=,则____,arg __,||===z z z2、设C iy x z y x i xy x z f ∈+=∀+-++=),sin(1()2()(222,则=+→)(lim 1z f iz ________、3、=-⎰=-1||00)(z z n z z dz_________、(n 为自然数)4、 幂级数0n n nz ∞=∑的收敛半径为__________ 、5、 若z 0就是f (z )的m 阶零点且m >0,则z 0就是)('z f 的_____零点、6、 函数e z 的周期为__________、7、 方程083235=++-z z z 在单位圆内的零点个数为________、 8、 设211)(zz f +=,则)(z f 的孤立奇点有_________、 9、 函数||)(z z f =的不解析点之集为________、10、 ____)1,1(Res 4=-zz 、 三、 计算题、 (40分)1、 求函数)2sin(3z 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i z=处的值、3、 计算积分:⎰-=iiz z Id ||,积分路径为(1)单位圆(1||=z )的右半圆、4、 求dzz zz ⎰=-22)2(sin π、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就是)(z f 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、1,2π-, i ; 2、 3(1sin 2)i +-; 3、2101i n n π=⎧⎨≠⎩; 4、 1; 5、 1m -、 6、 2k i π,()k z ∈、 7、 0; 8、 i ±; 9、 R ; 10、 0、 三、 计算题1、 解 3212163300(1)(2)(1)2sin(2)(21)!(21)!n n n n n n n z z z n n +++∞∞==--==++∑∑、2、 解 令i z re θ=、则22(),(0,1)k if z k θπ+===、又因为在正实轴去正实值,所以0k =、所以4()if i eπ=、3、 单位圆的右半圆周为i z e θ=, 22ππθ-≤≤、所以22222ii i iz dz de ei ππθθππ---===⎰⎰、4、 解dz z zz ⎰=-22)2(sin π2)(sin 2ππ='=z z i 2cos 2ππ==z zi =0、四、 证明题、1、 证明 (必要性) 令12()f z c ic =+,则12()f z c ic =-、 (12,c c 为实常数)、 令12(,),(,)u x y c v x y c ==-、 则0x y y x u v u v ====、 即,u v 满足..C R -, 且,,,x y y x u v u v 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,x y y x u v u v ==-, 且(),()x y y y x x u v v u v v =-=-=--=-、比较等式两边得 0x y y x u v u v ====、 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 101100(0)n n n n a z a z a z a a --++⋅⋅⋅++=≠ 有且只有 n 个根”、证明 令1011()0nn n n f z a z a z a z a --=++⋅⋅⋅++=, 取10max ,1n a a R a ⎧⎫+⋅⋅⋅+⎪⎪>⎨⎬⎪⎪⎩⎭, 当z 在:C z R =上时, 有 111110()()n n nn n n z a R a R a a a R a R ϕ---≤+⋅⋅⋅++<+⋅⋅⋅+<、()f z =、由儒歇定理知在圆 z R < 内, 方程10110n n n n a z a z a z a --++⋅⋅⋅++= 与 00na z = 有相 同个数的根、 而 00na z = 在 z R < 内有一个 n 重根 0z =、 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πk2、 ( ) 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}{n z 收敛,则}{Re n z 与}{Im n z 都收敛、 ( )5、 若函数f (z )就是区域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}1|:|{≤=z z D 上解析,且)1|(|1|)(|=≤z z f ,则)1|(|1|)(|≤≤z z f 、 ( )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就是)(z f 的m 阶零点, 则z 0就是1/)(z f 的m 阶极点、 ( ) 10、 若z 就是)(z f 的可去奇点,则)),((Res 0=z z f 、( )二、 填空题、 (20分)1、 设11)(2+=z z f ,则f (z )的定义域为___________、2、 函数e z的周期为_________、3、 若n n n i n n z )11(12++-+=,则=∞→n z n lim __________、4、 =+z z 22cos sin ___________、5、 =-⎰=-1||00)(z z n z z dz_________、(n 为自然数) 6、 幂级数∑∞=0n n nx 的收敛半径为__________、7、 设11)(2+=z z f ,则f (z )的孤立奇点有__________、8、 设1-=ze ,则___=z 、9、 若0z 就是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z 、10、 ____)0,(Res =n zze 、三、 计算题、 (40分)1、 将函数12()zf z z e =在圆环域0z <<∞内展为Laurent 级数、2、 试求幂级数nn n z nn ∑+∞=!的收敛半径、3、 算下列积分:⎰-C z z z ze )9(d 22,其中C 就是1||=z 、4、 求0282269=--+-z z z z在|z |<1内根的个数、四、 证明题、 (20分) 1、 函数)(z f 在区域D 内解析、 证明:如果|)(|z f 在D 内为常数,那么它在D 内为常数、 2、 设)(z f 就是一整函数,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R z ≥||时n z M z f |||)(|≤,证明)(z f 就是一个至多n 次的多项式或一常数。
复变函数复习考卷及其答案好!
复变函数复习考卷一、选择题(每题4分,共40分)A. $e^z$B. $\frac{1}{z}$C. $\sqrt{z}$D. $\ln(z)$2. 复变函数在孤立奇点处的洛朗级数展开中,负幂项系数的含义是?()A. 函数在该点的留数B. 函数在该点的导数C. 函数在该点的极限D. 函数在该点的幅角3. 复变函数在解析区域内解析的充分必要条件是?()A. 柯西黎曼方程成立B. 洛朗级数展开存在C. 原函数存在D. 哈尔迪惠特尼定理成立A. 柯西积分定理B. 奇点定理C. 留数定理5. 复变函数在孤立奇点处的留数等于?()A. 奇点处的函数值B. 奇点处的导数C. 奇点处的极限D. 奇点处 Laurent 展开式中负幂项系数的和6. 复变函数的导数等于?()A. 实部关于 x 的偏导数B. 虚部关于 y 的偏导数C. 实部关于 x 的偏导数与虚部关于 y 的偏导数的和D. 实部关于 x 的偏导数与虚部关于 y 的偏导数的差7. 复变函数在区域 D 内解析,则其在 D 内的积分与路径无关的条件是?()A. D 为单连通区域B. D 为多连通区域C. D 为有界区域D. D 为无界区域8. 复变函数的泰勒级数展开式在收敛圆内的性质是?()A. 绝对收敛B. 条件收敛C. 无条件收敛D. 不能确定二、填空题(每题4分,共40分)1. 复变函数 $f(z) = e^z$ 在 $z=0$ 处的泰勒级数展开式为______。
2. 复变函数的导数 $f'(z)$ 满足______方程。
3. 若复变函数 $f(z)$ 在区域 D 内解析,则其在 D 内的积分与路径______。
4. 复变函数在孤立奇点处的留数等于该点______项系数的和。
5. 复变函数在解析区域内解析的充分必要条件是______。
6. 复变函数在区域 D 内解析,则其在 D 内的积分与路径无关的条件是 D 为______区域。
7. 复变函数的泰勒级数展开式在收敛圆内的性质是______。
复变函数考试答案
复变函数考试答案单选题(共40题,每题2分)1 .• A.充分• B.必要• C.充要• D.以上都不对2 .• A.只有一个• B.至少一个• C.没有• D.无法确定3 .• A.•• B.•• C.•• D.•4 .• A.•• B.•• C.•• D.•5 .• A.•• B.•• C.•• D.•6 .• A.•• B.•• C.•• D.•7 .• A.•• B.•• C.-1• D.18 .• A.•• B.•• C.•• D.•9 .• A.条件收敛• B.绝对收敛• C.发散• D.以上都不是• A.0• B.•• C.•• D.•11 .• A.连续• B.可导• C.可微• D.某一邻域内可微• A.•• B.•• C.•• D.•13 .• A.•• B.•• C.•• D.以上都不对14 .• A.直线• B.圆• C.双曲线• D.抛物线15 .• A.负实轴•• B.正实轴• C.实轴• D.单位圆16 .• A.•• B.•• C.•• D.•17 .• A.•• B.•• C.•• D.•18 .• A.第一、二、三• B.第二、三、四• C.第三、四、一• D.第四、一、二19 .• A.•• B.•• C.•• D.•20 .• A.三点共圆• B.三点共线• C.•• D.•••••• A.•• B.•• C.•• D.023 .• A.无关• B.有关• C.不一定有关• D.与方向有关24 .• A.1• B.2• C.•• D.•25 .• A.单值• B.有限的多值• C.无限多值• D.以上都不对26 .• A.必要非充分• B.充分非必要• C.充分必要• D.以上都不对27 .• A.•• B.•• C.•• D.•28 .• A.3• B.•• C.•• D.•29 .• A.•• B.•• C.•• D.•• A.三级极点• B.三级零点• C.可去奇点• D.本性奇点31 .• A.•• B.•• C.•• D.•32 .• A.•• B.•• C.•• D.•33 .• A.•• B.•• C.•• D.•••••35 .• A.极点•• B.非孤立奇点• C.本性奇点• D.可去奇点36 .• A.零点• B.一级极点• C.二级极点• D.三级极点37 .• A.•• B.•• C.•• D.•38 .• A.•• B.•• C.•• D.•••••• A.•• B.•• C.•• D.•多选题(共10题,每题2分)1 .• A.不连续• B.连续• C.不可微• D.可微• E.解析2 .• A.•• B.•• C.•• D.•• E.•3 .••• B.•• C.•• D.•• E.•4 .• A.•• B.•• C.•• D.•• E.••••••6 .• A.•• B.•• C.•• D.•• E.•7 .• A.•• B.•• C.•• D.•• E.•8 .• A.•• B.•• C.•• D.•• E.•9 .• A.•• B.•• C.•• D.•• E.•10 .• A.•• B.•• C.•• D.•• E.•。
复变函数考试试卷(A)及答案
第 1 页 共 5 页考试试卷(A)2008--2009学年第二学期 时间110分钟复变函数与积分变换课程40学时2.5学分 考试形式: 闭卷一、专业年级: 教改信息班 总分100分, 占总评成绩70 %1. 注: 此页不作答题纸, 请将答案写在答题纸上 单项选择题(15分, 每小题3分) 下列方程中, 表示直线的是( )。
()()()()()()()254(54)54(54)112Re 1A i z i z zzB i z i zC z i z iD z z z -++=-++=-++==-2. 函数222()()(2)f z x y x i xy y =--+-在( )处可导。
()()()()22A B x C y D ==全平面处处不可导下列命题中, 不正确的是( )。
()()()()()()()()()0Res ,0Im 1.z z A f z f z B f z D z f z D C e iD z e iωπω∞∞=-=<<<+如果无穷远点是的可去奇点,那么若在区域内任一点的邻域内展开成泰勒级数,则在内解析.幂级数的和函数在收敛圆内是解析函数.函数将带形域0()映射为单位圆3. 下列级数绝对收敛的是( )。
()()()()()221111112n nnn n n n i i i A B C i D nnn ∞∞∞∞====⎛⎫++⎪⎝⎭∑∑∑∑ 设 在 内解析且 , 那么 ( )。
()()()()2211A iB iCD ππ--第 2 页 共 5 页1. 的主值为 。
2. 函数 仅在点z= 处可导。
3. 。
4. 函数 在 处的泰勒展开式 。
5. 幂级数 的收敛半径为 。
三.(10分)求解析函数 , 已知 。
四. (20分)求下列积分的值 1.()2241z z e dz zz =-⎰2.()20sin 0x xdx a x a+∞>+⎰五. (15分)若函数 在点 解析, 试分析在下列情形: 1. 为函数 的m 阶零点; 2. 为函数 的m 阶极点;求()()()0Res ,f z z z f z ϕ⎡⎤'⎢⎥⎣⎦。
(完整版)复变函数测试题及答案
第一章 复数与复变函数一、选择题1.当ii z -+=11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1- 2.设复数z 满足3)2(π=+z arc ,65)2(π=-z arc ,那么=z ( ) (A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2321+-(D )i 2123+- 3.复数)2(tan πθπθ<<-=i z 的三角表示式是( ) (A ))]2sin()2[cos(sec θπθπθ+++i (B ))]23sin()23[cos(sec θπθπθ+++i (C ))]23sin()23[cos(sec θπθπθ+++-i (D ))]2sin()2[cos(sec θπθπθ+++-i 4.若z 为非零复数,则22z z -与z z 2的关系是( ) (A )z z z z 222≥- (B )z z z z 222=- (C )z z z z 222≤- (D )不能比较大小5.设y x ,为实数,yi x z yi x z +-=++=11,1121且有1221=+z z ,则动点),(y x 的轨迹是( )(A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 6.一个向量顺时针旋转3π,向右平移3个单位,再向下平移1个单位后对应的复数为i 31-,则原向量对应的复数是( )(A )2 (B )i 31+(C )i -3 (D )i +37.使得22z z =成立的复数z 是( )(A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数 8.设z 为复数,则方程i z z +=+2的解是( )(A )i +-43 (B )i +43 (C )i -43 (D )i --439.满足不等式2≤+-iz iz 的所有点z 构成的集合是( ) (A )有界区域 (B )无界区域 (C )有界闭区域 (D )无界闭区域 10.方程232=-+i z 所代表的曲线是( )(A )中心为i 32-,半径为2的圆周 (B )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (C )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (D )中心为i 32-,半径为2的圆周 11.下列方程所表示的曲线中,不是圆周的为( ) (A )221=+-z z (B )433=--+z z (C ))1(11<=--a azaz (D ))0(0>=-+++c c a a z a z a z z12.设,5,32,1)(21i z i z z z f -=+=-=,则=-)(21z z f ( ) (A )i 44-- (B )i 44+ (C )i 44- (D )i 44+- 13.00)Im()Im(lim0z z z z x x --→( )(A )等于i (B )等于i - (C )等于0 (D )不存在14.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是( ) (A )),(y x u 在),(00y x 处连续 (B )),(y x v 在),(00y x 处连续(C )),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续(D )),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续15.设C z ∈且1=z ,则函数zz z z f 1)(2+-=的最小值为( )(A )3- (B )2- (C )1- (D )1二、填空题1.设)2)(3()3)(2)(1(i i i i i z ++--+=,则=z2.设)2)(32(i i z +--=,则=z arg3.设43)arg(,5π=-=i z z ,则=z 4.复数22)3sin 3(cos )5sin 5(cos θθθθi i -+的指数表示式为 5.以方程i z 1576-=的根的对应点为顶点的多边形的面积为 6.不等式522<++-z z 所表示的区域是曲线 的内部7.方程1)1(212=----zi iz 所表示曲线的直角坐标方程为8.方程i z i z +-=-+221所表示的曲线是连续点 和 的线段的垂直平分线9.对于映射zi =ω,圆周1)1(22=-+y x 的像曲线为 10.=+++→)21(lim 421z z iz三、若复数z 满足03)21()21(=+++-+z i z i z z ,试求2+z 的取值范围.四、设0≥a ,在复数集C 中解方程a z z =+22.五、设复数i z ±≠,试证21zz+是实数的充要条件为1=z 或0)(=z IM .六、对于映射)1(21zz +=ω,求出圆周4=z 的像.七、试证1.)0(0221≠≥z z z 的充要条件为2121z z z z +=+; 2.)),,2,1,,,0(021n j k j k z z z j =≠≠≥的充要条件为 n n z z z z z z +++=+++ 2121.八、若0)(lim 0≠=→A z f x x ,则存在0>δ,使得当δ<-<00z z 时有A z f 21)(>.九、设iy x z +=,试证y x z y x +≤≤+2.十、设iy x z +=,试讨论下列函数的连续性:1.⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=0,00,2)(22z z y x xyz f2.⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=0,00,)(223z z y x y x z f第二章 解析函数一、选择题:1.函数23)(z z f =在点0=z 处是( )(A )解析的 (B )可导的(C )不可导的 (D )既不解析也不可导 2.函数)(z f 在点z 可导是)(z f 在点z 解析的( )(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件(C )充分必要条件 (D )既非充分条件也非必要条件 3.下列命题中,正确的是( )(A )设y x ,为实数,则1)cos(≤+iy x(B )若0z 是函数)(z f 的奇点,则)(z f 在点0z 不可导(C )若v u ,在区域D 内满足柯西-黎曼方程,则iv u z f +=)(在D 内解析 (D )若)(z f 在区域D 内解析,则)(z if 在D 内也解析 4.下列函数中,为解析函数的是( )(A )xyi y x 222-- (B )xyi x +2(C ))2()1(222x x y i y x +-+- (D )33iy x +5.函数)Im()(2z z z f =在=z 处的导数( )(A )等于0 (B )等于1 (C )等于1- (D )不存在6.若函数)(2)(2222x axy y i y xy x z f -++-+=在复平面内处处解析,那么实常 数=a ( )(A )0 (B )1 (C )2 (D )2-7.如果)(z f '在单位圆1<z 内处处为零,且1)0(-=f ,那么在1<z 内≡)(z f ( )(A )0 (B )1 (C )1- (D )任意常数 8.设函数)(z f 在区域D 内有定义,则下列命题中,正确的是(A )若)(z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数 (B )若))(Re(z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数 (C )若)(z f 与)(z f 在D 内解析,则)(z f 在D 内是一常数 (D )若)(arg z f 在D 内是一常数,则)(z f 在D 内是一常数 9.设22)(iy x z f +=,则=+')1(i f ( )(A )2 (B )i 2 (C )i +1 (D )i 22+ 10.ii 的主值为( )(A )0 (B )1 (C )2πe (D )2π-e11.z e 在复平面上( )(A )无可导点 (B )有可导点,但不解析 (C )有可导点,且在可导点集上解析 (D )处处解析 12.设z z f sin )(=,则下列命题中,不正确的是( )(A ))(z f 在复平面上处处解析 (B ))(z f 以π2为周期(C )2)(iziz e e z f --= (D ))(z f 是无界的13.设α为任意实数,则α1( )(A )无定义 (B )等于1(C )是复数,其实部等于1 (D )是复数,其模等于1 14.下列数中,为实数的是( )(A )3)1(i - (B )i cos (C )i ln (D )i e 23π-15.设α是复数,则( )(A )αz 在复平面上处处解析 (B )αz 的模为αz(C )αz 一般是多值函数 (D )αz 的辐角为z 的辐角的α倍二、填空题1.设i f f +='=1)0(,1)0(,则=-→zz f z 1)(lim2.设iv u z f +=)(在区域D 内是解析的,如果v u +是实常数,那么)(z f 在D 内是 3.导函数xvix u z f ∂∂+∂∂=')(在区域D 内解析的充要条件为 4.设2233)(y ix y x z f ++=,则=+-')2323(i f 5.若解析函数iv u z f +=)(的实部22y x u -=,那么=)(z f 6.函数)Re()Im()(z z z z f -=仅在点=z 处可导7.设z i z z f )1(51)(5+-=,则方程0)(='z f 的所有根为 8.复数ii 的模为 9.=-)}43Im{ln(i 10.方程01=--ze 的全部解为三、设),(),()(y x iv y x u z f +=为iyx z +=的解析函数,若记)2,2()2,2(),(izz z z iv i z z z z u z z w -++-+=,则0=∂∂z w .四、试证下列函数在z 平面上解析,并分别求出其导数 1.;sinh sin cosh cos )(y x i y x z f -=2.);sin cos ()sin cos ()(y ix y y ie y y y x e z f xx++-=五、设023=+-ze zw w ,求22,dz w d dz dw .六、设⎪⎩⎪⎨⎧=≠++=0,00,)()(422z z y x iy x xy z f 试证)(z f 在原点满足柯西-黎曼方程,但却不可导.七、已知22y x v u -=-,试确定解析函数iv u z f +=)(.八、设s 和n 为平面向量,将s按逆时针方向旋转2π即得n .如果iv u z f +=)(为解析函数,则有s v n u n v s u ∂∂-=∂∂∂∂=∂∂,(s ∂∂与n∂∂分别表示沿s ,n 的方向导数).九、若函数)(z f 在上半平面内解析,试证函数)(z f 在下半平面内解析.十、解方程i z i z 4cos sin =+.第三章 复变函数的积分一、选择题:1.设c 为从原点沿x y =2至i +1的弧段,则=+⎰cdz iy x )(2( )(A )i 6561- (B )i 6561+- (C )i 6561-- (D )i 6561+ 2.设c 为不经过点1与1-的正向简单闭曲线,则dz z z zc⎰+-2)1)(1(为( ) (A )2i π (B )2iπ- (C )0 (D )(A)(B)(C)都有可能 3.设1:1=z c 为负向,3:2=z c 正向,则=⎰+=dz z zc c c 212sin ( ) (A ) i π2- (B )0 (C )i π2 (D )i π4 4.设c 为正向圆周2=z ,则=-⎰dz z zc 2)1(cos ( ) (A )1sin - (B )1sin (C )1sin 2i π- (D )1sin 2i π5.设c 为正向圆周21=z ,则=--⎰dz z z z c23)1(21cos( )(A ))1sin 1cos 3(2-i π (B )0 (C )1cos 6i π (D )1sin 2i π-6.设ξξξξd ze zf ⎰=-=4)(,其中4≠z ,则=')i f π(( ) (A )i π2- (B )1- (C )i π2 (D )17.设)(z f 在单连通域B 内处处解析且不为零,c 为B 内任何一条简单闭曲线,则积分dz z f z f z f z f c⎰+'+'')()()(2)( ( )(A )于i π2 (B )等于i π2- (C )等于0 (D )不能确定8.设c 是从0到i 21π+的直线段,则积分=⎰cz dz ze ( )(A )21eπ-(B) 21eπ-- (C)i e21π+(D) i e21π-9.设c 为正向圆周0222=-+x y x ,则=-⎰dz z z c1)4sin(2π( ) (A )i π22 (B )i π2 (C )0 (D )i π22- 10.设c 为正向圆周i a i z ≠=-,1,则=-⎰c dz i a zz 2)(cos ( ) (A )ie π2 (B )eiπ2 (C )0 (D )i i cos 11.设)(z f 在区域D 内解析,c 为D 内任一条正向简单闭曲线,它的内部全属于D .如果)(z f 在c 上的值为2,那么对c 内任一点0z ,)(0z f ( )(A )等于0 (B )等于1 (C )等于2 (D )不能确定 12.下列命题中,不正确的是( ) (A )积分⎰=--ra z dz az 1的值与半径)0(>r r 的大小无关 (B )2)(22≤+⎰cdz iy x ,其中c 为连接i -到i 的线段 (C )若在区域D 内有)()(z g z f =',则在D 内)(z g '存在且解析 (D )若)(z f 在10<<z 内解析,且沿任何圆周)10(:<<=r r z c 的积分等于零,则)(z f 在0=z 处解析13.设c 为任意实常数,那么由调和函数22y x u -=确定的解析函数iv u z f +=)(是 ( )(A)c iz +2(B ) ic iz +2(C )c z +2(D )ic z +214.下列命题中,正确的是( )(A )设21,v v 在区域D 内均为u 的共轭调和函数,则必有21v v = (B )解析函数的实部是虚部的共轭调和函数 (C )若iv u z f +=)(在区域D 内解析,则xu∂∂为D 内的调和函数 (D )以调和函数为实部与虚部的函数是解析函数15.设),(y x v 在区域D 内为),(y x u 的共轭调和函数,则下列函数中为D 内解析函数的是( )(A )),(),(y x iu y x v + (B )),(),(y x iu y x v -(C )),(),(y x iv y x u - (D )xv i x u ∂∂-∂∂二、填空题1.设c 为沿原点0=z 到点i z +=1的直线段,则=⎰cdz z 22.设c 为正向圆周14=-z ,则=-+-⎰c dz z z z 22)4(233.设⎰=-=2)2sin()(ξξξξπd zz f ,其中2≠z ,则=')3(f 4.设c 为正向圆周3=z ,则=+⎰cdz zzz 5.设c 为负向圆周4=z ,则=-⎰c zdz i z e 5)(π6.解析函数在圆心处的值等于它在圆周上的 7.设)(z f 在单连通域B 内连续,且对于B 内任何一条简单闭曲线c 都有0)(=⎰cdz z f ,那么)(z f 在B 内8.调和函数xy y x =),(ϕ的共轭调和函数为9.若函数23),(axy x y x u +=为某一解析函数的虚部,则常数=a10.设),(y x u 的共轭调和函数为),(y x v ,那么),(y x v 的共轭调和函数为三、计算积分 1.⎰=+-Rz dz z z z)2)(1(62,其中1,0≠>R R 且2≠R ; 2.⎰=++22422z z z dz.四、设)(z f 在单连通域B 内解析,且满足)(1)(1B x z f ∈<-.试证1.在B 内处处有0)(≠z f ; 2.对于B 内任意一条闭曲线c ,都有0)()(=''⎰cdz z f z f五、设)(z f 在圆域R a z <-内解析,若)0()()(max R r r M z f ra z <<==-,则),2,1()(!)()( =≤n rr M n a f nn .六、求积分⎰=1z zdz z e ,从而证明πθθπθ=⎰0cos )cos(sin d e .七、设)(z f 在复平面上处处解析且有界,对于任意给定的两个复数b a ,,试求极限⎰=+∞→--R z R dz b z a z z f ))(()(lim并由此推证)()(b f a f =(刘维尔Liouville 定理).八、设)(z f 在)1(><R R z 内解析,且2)0(,1)0(='=f f ,试计算积分⎰=+122)()1(z dz z z f z 并由此得出⎰πθθθ202)(2cos d e f i 之值.九、设iv u z f +=)(是z 的解析函数,证明222222222))(1()(4))(1ln())(1ln(z f z f y z f x z f +'=∂+∂+∂+∂.十、若)(22y x u u +=,试求解析函数iv u z f +=)(.第四章 级 数一、选择题:1.设),2,1(4)1( =++-=n n nia n n ,则n n a ∞→lim ( ) (A )等于0 (B )等于1 (C )等于i (D )不存在2.下列级数中,条件收敛的级数为( )(A )∑∞=+1)231(n ni (B )∑∞=+1!)43(n n n i(C ) ∑∞=1n nni (D )∑∞=++-11)1(n n n i3.下列级数中,绝对收敛的级数为( )(B ) ∑∞=+1)1(1n n in(B )∑∞=+-1]2)1([n n n i n (C)∑∞=2ln n nn i (D )∑∞=-12)1(n nn n i 4.若幂级数∑∞=0n n nz c在i z 21+=处收敛,那么该级数在2=z 处的敛散性为( )(A )绝对收敛 (B )条件收敛(C )发散 (D )不能确定 5.设幂级数∑∑∞=-∞=01,n n n n nn znc z c 和∑∞=++011n n n z n c 的收敛半径分别为321,,R R R ,则321,,R R R 之间的关系是( )(A )321R R R << (B )321R R R >> (C )321R R R <= (D )321R R R == 6.设10<<q ,则幂级数∑∞=02n n n z q 的收敛半径=R ( )(A )q (B )q1(C )0 (D )∞+ 7.幂级数∑∞=1)2(2sinn n z n n π的收敛半径=R ( ) (A ) 1 (B )2 (C )2 (D )∞+8.幂级数∑∞=++-011)1(n n n z n 在1<z 内的和函数为 (A ))1ln(z + (B ))1ln(z -(D )z +11ln(D) z-11ln 9.设函数z e z cos 的泰勒展开式为∑∞=0n n n z c ,那么幂级数∑∞=0n nn z c 的收敛半径=R ( )(A )∞+ (B )1 (C )2π(D )π 10.级数+++++22111z z z z的收敛域是( ) (A )1<z (B )10<<z (C )+∞<<z 1 (D )不存在的11.函数21z在1-=z 处的泰勒展开式为( ) (A ))11()1()1(11<++-∑∞=-z z n n n n(B ))11()1()1(111<++-∑∞=--z z n n n n(C ))11()1(11<++-∑∞=-z z n n n (D ))11()1(11<++∑∞=-z z n n n12.函数z sin ,在2π=z 处的泰勒展开式为( )(A ))2()2()!12()1(012+∞<--+-∑∞=+ππz z n n n n(B ))2()2()!2()1(02+∞<---∑∞=ππz z n n n n(C ))2()2()!12()1(0121+∞<--+-∑∞=++ππz z n n n n(D ))2()2()!2()1(021+∞<---∑∞=+ππz z n n n n13.设)(z f 在圆环域201:R z z R H <-<内的洛朗展开式为∑∞-∞=-n n nz z c)(0,c 为H 内绕0z 的任一条正向简单闭曲线,那么=-⎰c dz z z z f 20)()(( )(A)12-ic π (B )12ic π (C )22ic π (D ))(20z f i 'π14.若⎩⎨⎧--==-+= ,2,1,4,2,1,0,)1(3n n c nn n n ,则双边幂级数∑∞-∞=n nn z c 的收敛域为( ) (A )3141<<z (B )43<<z (C )+∞<<z 41 (D )+∞<<z 3115.设函数)4)(1(1)(++=z z z z f 在以原点为中心的圆环内的洛朗展开式有m 个,那么=m ( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )4二、填空题 1.若幂级数∑∞=+0)(n n ni z c在i z =处发散,那么该级数在2=z 处的收敛性为 . 2.设幂级数∑∞=0n nnz c与∑∞=0)][Re(n n n z c 的收敛半径分别为1R 和2R ,那么1R 与2R 之间的关系是 . 3.幂级数∑∞=+012)2(n n nz i 的收敛半径=R4.设)(z f 在区域D 内解析,0z 为内的一点,d 为0z 到D 的边界上各点的最短距离,那么当d z z <-0时,∑∞=-=0)()(n n nz z cz f 成立,其中=n c .5.函数z arctan 在0=z 处的泰勒展开式为 . 6.设幂级数∑∞=0n nnz c的收敛半径为R ,那么幂级数∑∞=-0)12(n n n nz c 的收敛半径为 .7.双边幂级数∑∑∞=∞=--+--112)21()1()2(1)1(n n n nnz z 的收敛域为 . 8.函数zze e 1+在+∞<<z 0内洛朗展开式为 . 9.设函数z cot 在原点的去心邻域R z <<0内的洛朗展开式为∑∞-∞=n n nz c,那么该洛朗级数收敛域的外半径=R . 10.函数)(1i z z -在+∞<-<i z 1内的洛朗展开式为 .三、若函数211z z --在0=z 处的泰勒展开式为∑∞=0n nn z a ,则称{}n a 为菲波那契(Fibonacci)数列,试确定n a 满足的递推关系式,并明确给出n a 的表达式.四、试证明 1.);(11+∞<≤-≤-z ez ee zzz2.);1()1(1)3(<-≤-≤-z z e e z e z五、设函数)(z f 在圆域R z <内解析,∑==nk kk n z k f S 0)(!)0(试证 1.)()(21)(111R r z d z z f iz S n rn n n <<--=+=++⎰ξξξξξπξ.2.)()()(2)((11R r z d z f iz z S z f r n n n <<-=-⎰=++ξξξξπξ)。
复变函数考试试卷试题及答案各种总结.doc
《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{Imz 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(z D ) .( )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 0 .C( )10. 若函数 f(z) 在区域 二. 填空题( 20 分)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. ()dz1、 |z z 0 | 1 ( zz )n__________. ( n 为自然数)2.sin 2 z cos 2z_________.3. 函数sin z的周期为 ___________.f (z)14. z21,则f ( z)的孤立奇点有 __________.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______________.Re s(e zn ,0),其中 n 为自然数 .z9.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 .1 dz.|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 0 Re 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 i n 1;2. 1 ;3.2k, ( k z) ; 4.zi ; 5. 11.n 16. 整函数;7.;8.1 ;9. 0;10..(n1)!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 0 222. 解 因为z21Re s f (z) limlim1,coszsin zz2zz22Re s f (z)lim z 2 lim1 1 .coszsin zz2zz22所以1 dz2 i(Re s f (z) Re s f (z) 0 .z 2cos z z 2 z 23. 解 令( ) 3 2 71, 则它在 z 平面解析 , 由柯西公式有在 z 3内 ,f (z)c ( )dz 2 i (z) .z所以 f (1i ) 2 i (z) z 1 i2 i (13 6i ) 2 ( 6 13i ) .4. 解 令 za bi , 则wz 1 121 2( a 1 bi ) 1 2(a 1)2b.z 1 z 1 ( a 1)2 b 2( a 1)2 b 2 (a 1)2 b 2故 Re( z1 1 2(a 1), Im( z 1 2b2.) 2 b 2)2z 1 ( a 1)z 1 (a 1) b四.证明题 .1. 证明 设在 D 内 f ( z)C .令 f ( z) u iv ,2u 2 v 2 c 2 .则 f ( z)两边分别对 x, y 求偏导数 ,得 uu x vv x 0(1) uu y vv y 0(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 x 0 . 消去 u x 得, (u 2 v 2 ) v x 0 .vu x uv x 01) 若 u2 v 2 0 , 则 f ( z)0 为常数 .2) 若 v x0,由方程 (1) (2)及 C.R. 方程有 u x 0, u y 0 , v y 0 .所以 uc 1, v c 2 . ( c 1, c 2 为常数 ).所以 f ( z) c1 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z 0,1 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2z 1 的幅角为, 故f ( 1) i2i .分支在上岸之幅角为 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 ux,y)与 v x,y)都在 D内连续.( (z z( )2. cos 与sin 在复平面内有界 . ( )f ( z) 在 z0 f ( z) 在z03. 若函数解析,则连续 . ( )4. 有界整函数必为常数 . ( )5. 如 z0是函数 f ( z) 的本性奇点,则 lim ( ) 一定不存在 . ( )z z0f z6. 若函数 f ( z) 在 z0 可导,则 f ( z) 在z0 解析 . ( )7. 若 f ( z) 在区域 D内解析 , 则对 D内任一简单闭曲线 C f ( z)dz 0 .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 f ( z) 使 f ( 1 ) 0 且 f ( 1) 1 , n 1,2,... .n 1 2n 2n( )二. 填空题 . (20 分)1. 设z i ,则| z | __,arg z __, z __2. 设f ( z) ( x2 2 xy) i (1 sin( x2 y2 ), z x iy C ,则lim f ( z) ________.z 1 idz3.|z z 0 | 1( zz )n _________.( n 为自然数)4. 幂级数nz n 的收敛半径为 __________ .n 05. 若 z 0 是 f ( z) 的 m 阶零点且 m>0,则 z 0 是 f '( z) 的_____零点 .6.函数 e z 的周期为 __________.7. 方程 2z 5 z 3 3z 8 0 在单位圆内的零点个数为 ________.8. 设 f ( z)1 z2 ,则 f ( z) 的孤立奇点有 _________.19. 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(2z 3 )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 .3. 计算积分:Ii1)| z | dz ,积分路径为( 1)单位圆( | z|i的右半圆 .4. 求 .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, i ; 2.3(1 sin 2)i ; 3.2 i n 1 ; 5.m 1.,n ; 4. 1216.2k i , ( k z) .7.0;8.i ;9.R ;10.0.三. 计算题1. 解 sin(2 z 3)( 1)n (2 z 3 )2n 1 ( 1)n 22n 1 z 6 n 3 .n 0(2 n 1)! n 0(2 n 1)!2. 解 令 z re i.i2 k2则 f ( z)zre ,(k0,1).又因为在正实轴去正实值,所以k 0 .所以 f (i)ie 4 .3. 单位圆的右半圆周为 z ei, 2.2i zdz2 deiei2 2i .所以i224. 解 =0.四.证明题 .1. 证明 (必要性 ) 令 f ( z)c 1ic2 , 则f ( z)c 1ic 2 . (c 1 ,c 2 为实常数).令 u(x, y)c 1, v( x, y)c 2 .则 u xv yu yv x0 .即 u, v 满足 C.( 充分性 ) 令 f ( z)R., 且 u x , v yu iv , 则 ,u y , v x 连续 ,f (z) u iv故 f (z) ,在D 内解析 .因为f ( z) 与 f ( z)在D 内解析,所以u x v y , u y比较等式两边得v x ,u x且u x v yu y(v)yv x0 . v y , u y从而在D ( v x )内 u, v v x .均为常数, 故f (z) 在D 内为常数 .2. 即要证“任一 n 次方程 a 0 zna 1zn 1a n 1za n0 ( a 0 0) 有且只有n个根” .证明 令 f (z) a 0 z na 1z n 1a n 1z a n0 , 取 Rmax a 1a n ,1 , 当a 0z在C : z R上时,有( z) a 1 R n 1a n 1 R a n ( a 1a n )R n 1 a 0 R n .f ( z) .由儒歇定理知在圆zR 内 , 方程 a 0 z n a 1z n 1a n 1 za n 0 与 a 0 z n0 有相同个数的根 . 而 a 0 zn 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. ( )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 n n 2 i (11) 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) 1fz 的孤立奇点有z 2 1,则7.( )__________.8.设ez1,则 z ___ .9.若 z 0 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。
复变函数试卷(A)答案
一、填空题(每小题3分,共15分)1.复数)i 2)(i 32(+--=z 的辐角主值arg z =arg tan8π-.2. i w z =将z 平面上的圆周()2211x y +-=映射成w 平面上的曲线为()1Re 2w =.3.设函数e cos z z 的泰勒展开式为0n n n c z ∞=∑,那么幂级数0nn n c z ∞=∑的收敛半径R =2π.4.已知()()22i 2f z ax by cx y xy =++++是解析函数,则a = 1 ,b = —1 ,c = 1 .5.函数()20, 0e , 0.t t f t t -<⎧=⎨≥⎩ 的Fourier 变换为12jw +.二、选择题(每小题3分,共15分)1.下列命题中正确的是( D ).(A)设,x y 为实数,则()cos i 1x y +≤.(B)若0z 是函数()f z 的奇点,则 ()f z 在点0z 不可导.(C)若,u v 在区域D 内满足柯西-黎曼方程,则()i f z u v =+在D 内解析. (D)解析函数的虚部为实部的共轭调和函数. 2.设()22i f z x y =+,则()1i f '+=( D ).(A) 2 (B) 2i (C) 1i + (D) 22i +3.下列命题正确的是( D ).(A )幂级数在其收敛圆周上处处收敛.(B )幂级数的和函数在其收敛圆周内可能存在奇点.(C )设()f z 在点0z 处可导,则()f z 在点0z 的某个邻域内可以展开成幂级数. (D )任何解析函数展开为幂级数的结果为泰勒级数,则结果是唯一的. 4.若幂级数nn n c z∞=∑在12i z =+处收敛,那么该级数在2z =处的敛散性为( A ).(A )绝对收敛 (B )条件收敛 (C )发散 (D )不能确定 5. 0z =为复变函数6sin z zz-的( B )级极点. (A )2 (B )3 (C )4 (D )5三、(12分)已知调和函数2332),(xy x x y x u +-=,求调和函数),(y x v ,使iv u z f +=)(成为解析函数,并且满足条件1)1(=f . 解22233ux y x∂=-+∂,6u xy y ∂=∂ 由C-R 方程,得22233v ux y y x∂∂==-+∂∂ ()()2223233d 23v xy y y x y y g x =-+=-++⎰()6vxy g x x∂'=-+∂ 再由C-R 方程,v ux y∂∂=-∂∂,得 ()0g x '=,故()g x C = 故2323v y x y y C =-++ 所以()()()322323i 23f z x x xy y x y y C =-++-++由()11f =,得0C = 因此()32f z z z =-.四、(20分)计算下列积分 1.()⎰--=Cz x x y I d 3i 2,其中C 是从0z =到1i z =+的直线段;解 :C y x =,:01x →()120i31i d 1i I x x =-+=-⎰.2. ()i 0i e d z I z z -=-⎰;解 ()()()()iii00i e d i e e d 1cos1i sin11z z z I z z z z ---=-=--+=-+-⎰⎰.3. ()2231d 1z z z I z z z =+-=-⎰,其中3z =取正向;解 0z =为()f z 的二级极点,1z =为()f z 的一级极点,()201Res ,0lim 01z z z f z z →'⎛⎫+-==⎡⎤ ⎪⎣⎦-⎝⎭()2211Res ,1lim1z z z f z z→+-==⎡⎤⎣⎦ 所以()2i 012i I ππ=+=.4. 121e d zz I z z ==⎰,其中1z =取正向;解 易知0z =是()12e zf z z =的本性奇点,在0z <<+∞内,有()12212!3!4!z zf z z z --=+++++,因此()1Res ,03!f z =⎡⎤⎣⎦,于是i 3I π= 五、(12分)将函数()()21i f z z z =-分别在下列圆环域内展开成洛朗级数(1)1z <<+∞,(2)0i 1z <-<解 (1)1z <<+∞()()2333001111i i i i 1nnn n n f z z z z z z z z∞∞+==⎛⎫==⋅== ⎪-⎝⎭-∑∑ (2)0i 1z <-<()211i f z z z =⋅- 由于()()()011111i i i i i i i i 1i i 1i nn n z z z z z ∞===⋅=-⋅=-⋅--+---+∑ ()111i i i n nn n z z ∞-='⎛⎫=-⋅- ⎪⎝⎭∑所以 ()11211i i n n n n z z ∞-+==-∑故 ()()211i i n n n f z n z ∞-+==-∑.六、(10分)求下列各式的值 (1)()71i -+,(2)()i1+.解 (1)331i cos isin 44ππ⎫-+=+⎪⎭()()7721211i cos isin 81i 44ππ⎛⎫-+=+=-+ ⎪⎝⎭(2)()()i ln 2i +i222iLn 1iln 2333eeeeecos ln2+i sin ln2k k k ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+-+ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭==⋅=七、(6分)求下列函数在其孤立奇点处的留数 (1) ()()23sin e 1z z f z z -=, (2) ()1cosf z z z=。
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中南大学考试试卷(A)
2008--2009学年第二学期 时间110分钟
复变函数与积分变换课程40学时2.5学分 考试形式:闭卷 专业年级:教改信息班 总分100分,占总评成绩70 %
注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上 一、单项选择题(15分,每小题3分) 1. 下列方程中,表示直线的是( )。
()()()()()()()254(54)54(54)112Re 1
A i z i z zz
B i z i z
C z i z i
D z z z -++=-++=-++==-
2. 函数2
2
2
()()(2)f z x y x i xy y =--+-在( )处可导。
()()()()22A B x C y D ==全平面
处处不可导
3. 下列命题中,不正确的是( )。
()()()()()()()()()0Res ,0
Im 1.
z z A f z f z B f z D z f z D C e i
D z e i
ωπω∞∞=-=<<<+如果无穷远点是的可去奇点,那么若在区域内任一点的邻域内展开成泰勒级数,则在内解析.幂级数的和函数在收敛圆内是解析函数.函数将带形域0()映射为单位圆
4. 下列级数绝对收敛的是( )。
()()()()
()2
2111
1112n n
n
n n n n i i i A B C i D n
n
n ∞∞
∞
∞
====⎛⎫
++
⎪⎝
⎭∑
∑∑∑ 5. 设()f z 在01z <<内解析且()0
lim 1z zf z →=,那么()()
Res ,0f z =( )。
()()()()2211A i B i C D ππ--
二、填空题(15分,每空3分) 1.()Ln 1i -的主值为 。
2.函数()()Re Im f z z z z ()=+仅在点z = 处可导。
3.
()1
sin z
z z e
z dz =-=⎰ 。
4. 函数()ln 1z +在0z =处的泰勒展开式 。
5. 幂级数
()
1
1n
n z n
∞
=-∑
的收敛半径为 。
三.(10分)求解析函数f z u iv ()=+,已知2
2
,()1u x y xy f i i =-+=-+。
四.(20分)求下列积分的值 1.
()
2
2
4
1z z e dz z
z =-⎰
2.
()2
sin 0x x
dx a x a
+∞
>+⎰
五.(15分)若函数()z ϕ在点解析,试分析在下列情形: 1.为函数()f z 的m 阶零点; 2.为函数()f z 的m 阶极点;
求()()()0Res ,f z z z f z ϕ⎡⎤
'⎢⎥⎣
⎦。
六.(15分)试求()2
1
1f z z =
+以z i =为中心的洛朗级数。
七.(10分)已知单位阶跃函数()0
01
t u t t >⎧=⎨
<⎩,试证明其傅氏变换为
()1
j πδωω
+。
中南大学考试试卷(A)答案
2008--2009学年第二学期 时间110分钟
复变函数与积分变换课程40学时2.5学分 考试形式:闭卷 专业年级:教改信息班 总分100分,占总评成绩70 %
注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上 三、单项选择题(15分,每小题3分) 6. A 7. B 8. A 9. C 10. C
四、填空题(15分,每空3分) 1
.4
i π。
2. 。
3. 233z <-<。
4. 半平面()1Re 2
w >
R 。
5.0。
三.(10分)解:容易验证u 是全平面的调和函数。
利用C-R 条件,先求出v 的两个偏导数。
()()()
()
()(),0,00
222,2(,)22211
222
x y x
y v u v u y x x y x y y x v x y y x dx x y dy C
x dx x y dy C x xy y C
∂∂∂∂=-=-==+∂∂∂∂=-+++=-+++=-+++⎰
⎰⎰则
四.(20分)求下列积分的值 1.()23e i π-
2.这里m=2,n=1,m-n=1,R(z)在实轴上无孤立奇点,因而所求的积分是存在的
22
e d 2πRes[()e ,]ix iz
x x i R z ai x a
+∞
-∞
=+⎰
e
2lim
2ππ2
iz a
a
z ia ze i i ie z ia π--→==⋅=+
22220
sin 11d Im().22
ix
a x x x x e dx e x a x a π+∞
+∞--∞==++⎰
⎰因此
五.(15分)
()()()()()()()
()
()()()()
()()()()()()()
()()
()()()()()()()()()00000000000010010!
(1)0,!,Res ,n n
m
n n z z z z z z z z z z z n z f z m z f z z z z z z z z f z m z z z z f z z z z m z m z z m z z z z z n z f z z f z ϕϕϕϕϕψψψϕψϕϕψϕϕψϕψϕ∞-='=+-++
-+
=-≠''=+-⎧⎫'⎪⎪=+-+⎨⎬-⎪⎪⎩⎭'∑解:函数在点解析等价于在的一个邻域内
为的阶零点等价于在的一个邻域内
其中在点解析,于是在的去心领域由此可知()
()()()()()00002Res ,z m z f z z z m z f z ϕϕϕ⎡⎤=⎢⎥⎣
⎦⎡⎤
'=-⎢⎥⎣⎦
与上面类似
六.(15分)
()
()()()
2
2
2
42242,cos 2
,.
22
11
12!
!
111
cos 12!4!
2!
z z n n
n e z R z e z z z z n z z z z z
n π
π
π±<
=+++
++<∞-=-++
++<∞函数
距原点最近的奇点其距离就是函数在幂级数展开式的收敛半径,即=收敛范围为由
()(
)()2
2
2
2012211324220224
20242cos 2cos ,0
11
12!!
11112!4!2!329
1,,,
2243291cos 224
z z n n n
n z e
c c z c z z z
e z z c c z z z c c z n z z z n c c c e z z z π+⎛⎫=+++< ⎪
⎝
⎭===++
+++=++⨯⎛⎫
--+++
+ ⎪ ⎪⎝
⎭
====++及幂级数的除法,可设注意到与均为偶函数,其展开式中不含项可知于是比较同次系数得故4
2z π⎛⎫+< ⎪
⎝
⎭
七.(10分)
()[1]2πδω=F 2
1
[()]()tu t i πδωω
'=-
+F
()3[3]i t e ωδ--=F ()()[sin 2]22t i πδωδω=+--⎡⎤⎣⎦F
从而()()()()32
1
[]2()22i f t e i ωπδωπδωδωδωω
-'=-+++++--⎡⎤⎣⎦F。