复变函数 部分内容的总结与习题

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复变函数总结完整版

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复变函数总结完整版第一章 复数12i =-11-=i 欧拉公式z=x+iy实部Re z 虚部Im z2运算①2121Re Re z z z z =⇔≡21Im Im z z =②()()()()()2121212121Im Im Re Re Im Re z z z z z z z z z z++±=±+±=±③()()()()1221212121122121221121y x y x i y y x x y y y ix yix x x iy x iy x z z ++-=-++=++=⋅④()()()()222221212222212122222211222121y x y x x y iy x y y x x iy x iy x iy x iy x z z z z zz+-+++=-+-+==⑤iy x z -= 共轭复数()()22y x iy x iy x z z +=-+=⋅ 共轭技巧运算律 P1页3代数,几何表示iyx z += z 与平面点()y x ,一一对应,与向量一一对应辐角 当z ≠0时,向量z 和x 轴正向之间的夹角θ,记作θ=Arg z=πθk 20+ k=±1±2±3…把位于-π<0θ≤π的0θ叫做Arg z 辐角主值 记作0θ=0arg z4如何寻找arg z例:z=1-i4π-z=i 2π z=1+i 4π z=-1 π5极坐标: θcos r x =, θsin r y =()θθsin cos i r iy x z +=+=利用欧拉公式 θθθsin cos i e i += 可得到θi re z =()21212121212121θθθθθθ+=⋅=⋅=⋅i i i i i e r r e e r r e r e r z z6 高次幂及n 次方()θθθn i n r e r z z z z z n in n n sin cos +==⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=凡是满足方程zn=ω的ω值称为z 的n 次方根,记作 nz=ω ()nk i re z ωπθ==+2即nr ω=nr1=ωϕπθn k =+2nk πθϕ2+=第二章解析函数1极限 2函数极限① 复变函数对于任一D Z ∈都有E ∈W 与其对应()z f =ω 注:与实际情况相比,定义域,值域变化 例 ()z z f = ②()A =→z f z z 0limz z → 称()z f 当0z z →时以A 为极限 ☆当()0z f =A 时,连续例1 证明()z z f =在每一点都连续 证:()()00→-=-=-z z z z z f z f 0z z →所以()z z f =在每一点都连续3导数()()()()000limz z z z z z df z z z f z f z f =→=--='例2()Cz f = 时有 ()0'=C证:对z ∀有()()0lim lim 0=∆-=∆-∆+→∆→∆zCC z z f z z f z z 所以()0'=C例3证明()z z f =不可导 解:令0z z -=ω()()iyx iyx z z z z z z z z z z z f z f +-==--=--=--ωω000000当0→ω时,不存在,所以不可导。

(完整版)复变函数知识点总结

(完整版)复变函数知识点总结

(完整版)复变函数知识点总结复变函数知识点总结1. 复数与复变函数- 复数是实数和虚数的组合,可表示为a + bi的形式,其中a和b分别是实部和虚部。

- 复变函数是以复数为自变量和因变量的函数,例如f(z)。

2. 复变函数的运算规则- 复变函数的加法和减法:对应实部和虚部进行分别运算。

- 复变函数的乘法:使用分配律进行计算。

- 复变函数的除法:使用共轭形式并应用分配律和除法规则。

3. 复变函数的解析表示- 复变函数可以用级数形式表示,即幂级数或洛朗级数。

- 幂级数表示为f(z) = ∑(c_n * (z - z_0)^n),其中c_n是幂级数的系数,z_0是展开点。

- 洛朗级数表示为f(z) = ∑(c_n * (z - z_0)^n) + ∑(d_n * (z -z_0)^(-n))。

4. 复变函数的性质- 全纯性:如果一个函数在某个区域内都是解析的,则称其为全纯函数。

- 解析性:如果一个函数在某一点附近有解析表示,则称其为解析函数。

- 保角性:保持角度的变化,即函数对角度的保持。

- 映射性:函数之间的对应关系,实现从一个集合到另一个集合的映射。

5. 复变函数的应用- 物理学:用于描述电磁场、电路等问题。

- 工程学:用于信号处理、图像处理等领域。

- 统计学:用于数据分析、模型拟合等方面。

6. 复变函数的计算方法- 积分计算:使用路径积分或者柯西公式进行计算。

- 极限计算:使用洛朗级数展开或级数加和求解极限。

- 零点计算:使用代数方法或数值解法求解函数的零点。

以上是复变函数的知识点总结,希望对您有所帮助!。

复变函数重点知识点及典型例题的多种解题方法

复变函数重点知识点及典型例题的多种解题方法

( z1 z1 )( z2 z2 ) z1 z2 .
(2) z1 z2 ( z1 z2 )( z1 z2 ) ( z1 z2 )( z1 z2 )
2
z1 z1 z2 z2 z1 z2 z1 z2
z1 z2 z1 z2 z1 z2
11
21
例2 满足下列条件的点集是什么, 如果是区域, 指出是单连通域还是多连通域?
y
解 (1) Im z 3, 是一条平行于实轴的直线, 不是区域.
-3 -2 -1
6 5 4 3 2 1 x
1
2
3
(2) Re z 2,
以 Re z 2 为右界的半平面 (不包括直线 Re z 2 ),
(其中 y arctan ) 2 x 2
3

当z落于一,四象限时,不变。


。 当z落于第三象限时,减 。
当z落ห้องสมุดไป่ตู้第二象限时,加
y arctan 2 x 2

5. 复数和差的模的性质
因为 z1 z2 表示点 z1 和 z2 之间的距离, 故
(1) z1 z2 z1 z2 ;
12
1 例1 已知 z1 (1 3i ), z2 sin i cos , 2 3 3 z1 求 z1 z2 和 . z2 解 因为 z1 cos i sin , 3 3 z2 cos i sin , 6 6 i , 所以 z1 z2 cos i sin 3 6 3 6 z1 3 1 i. cos i sin z2 3 6 3 6 2 2

复变函数与积分变换第一章习题课.

复变函数与积分变换第一章习题课.

解:
1)(1 i 3)10 [2(cos2 i sin 2 )]10
3
3
210 (cos20 i sin 20 )
3
3
1024(cos2 i sin 2 )
3
3
512 i512 3.
2)3
27
2k i
3e 3 , k
0,1,2.
13
13
w0
3( 2
i
2
), w1
3,
w2
3( 2
x2
x
y2
i
x2
y
y2
u iv,
u2 v2 1 . 4
13.已知映射 z3,求: 2)区域0 arg z 在平面上的像。
3
解:
2)映射 z3将区域0 arg z 映成
3
0 arg z .
15.设f (z) 1 ( z z ),(z 0),试证:当 2i z z
22
2
2 22
z 34 , Argz arctan5 2k , k 0,1,.
2
3
2.当x, y等于什么实数时,等式
x 1 i( y 3) 1 i 5 3i
成立。
解:
原式等价于x 1 i( y 3) 2 8i, 根据复数
相等的概念,有
x y
1 3
28,即
x 1 .
y 11
13. 三角函数
1)定义:
sin z eiz eiz , cos z eiz eiz
2i
2
2)性质: 在复平面内是解析的,且 (sin z) cosz ,(cosz) sin z .
14. 对数函数
定义: 若 ew z ,则称 w 为复变函数 z 的对数 函数,记为 Lnz .

复变函数-总结

复变函数-总结

所 以 vx,y1y22xy-1x2c. 于是
2
2
27
fzx2-y2xy i 1 2y22 xy-1 2x2 c
由f00( x y 0 0) c0 从而
fz x 2- y 2 x y i 1 2 y 2 2 x y - 1 2 x 2 1 - 2 i z 2
即为所求解析函数。
等价定义:
设 f (z) = u(x,y) + iv(x,y) , A = u0+iv0 , z0 = x0+iy0 ,
那么
lim f (z)
zz0
运算性质:
limu(x, Axyxyl im xxyy0000 v(x,
y) y)
u0 v0
.
( 1 ) li (f m ( z ) g ( z ) ) lifm ( z ) lig ( m z )
例题1 一调和函数 ux,yx2-y2xy,
求一解析函数 fzuiv使 f00.
解:〔法一〕 ux2xy,uy-2yx
由 C-R 方程 v y u x 2 x y v 2 x y d y
由 v x - u y 2x2 yy 12c y2x c 2 xy - x v x c2xyc-12xx2,c,
9
对复平面内任一
x3
点z, 用直线将z
除了复数的平面表 示方法外, 还可以
与N相连, 与球面
N(0,0,2r) 用球面上的点来表
相交于P点, 那么
示复数.
球面上除N点外
x3
的所有点和复平
面上的所有点有
P(x1,x2,x3)
一一对应的关系,
而N点本身可代
表无穷远点, 记 作 .这样的球面

复变函数初步例题和知识点总结

复变函数初步例题和知识点总结

复变函数初步例题和知识点总结一、复变函数的基本概念复变函数是指定义在复数域上的函数。

一个复变函数通常可以表示为$w = f(z)$,其中$z = x + iy$ 是复数,$x$ 和$y$ 分别是实部和虚部,$w = u + iv$ 也是复数,$u$ 和$v$ 分别是其实部和虚部。

例如,函数$f(z) = z^2$ 就是一个简单的复变函数。

将$z = x +iy$ 代入,可得:\\begin{align}f(z)&=(x + iy)^2\\&=x^2 y^2 + 2ixy\end{align}\从而得到实部$u = x^2 y^2$,虚部$v = 2xy$。

二、复变函数的极限与连续(一)极限如果对于任意给定的正数$\epsilon$,都存在正数$\delta$,使得当$0 <|z z_0| <\delta$ 时,有$|f(z) A| <\epsilon$,则称$A$ 为函数$f(z)$当$z$ 趋向于$z_0$ 时的极限,记作$\lim_{z \to z_0} f(z) = A$。

例如,考虑函数$f(z) =\frac{z}{|z|}$,当$z$ 沿着实轴正方向趋近于$0$ 时,极限为$1$;当$z$ 沿着实轴负方向趋近于$0$ 时,极限为$-1$。

由于这两个极限不相等,所以该函数在$z = 0$ 处极限不存在。

(二)连续如果函数$f(z)$在点$z_0$ 处的极限存在且等于$f(z_0)$,则称函数$f(z)$在点$z_0$ 处连续。

例如,函数$f(z) = z$ 在整个复数域上都是连续的。

三、复变函数的导数复变函数的导数定义与实函数类似,但需要满足柯西黎曼方程。

设函数$f(z) = u(x, y) + iv(x, y)$,则其导数为:\f'(z) =\lim_{\Delta z \to 0} \frac{f(z +\Delta z) f(z)}{\Delta z}\柯西黎曼方程为:\\frac{\partial u}{\partial x} =\frac{\partial v}{\partial y},\quad \frac{\partial u}{\partial y} =\frac{\partial v}{\partial x}\例如,函数$f(z) = z^2 =(x + iy)^2 = x^2 y^2 + 2ixy$,则$u = x^2 y^2$,$v = 2xy$。

复变函数复习题详细答案

复变函数复习题详细答案

复变函数复习题详细答案复变函数复习题详细答案如下:1. 复数的代数形式和几何解释复数 \( z = a + bi \) 可以表示为平面上的一个点 \( (a, b) \),其中 \( a \) 是实部,\( b \) 是虚部。

复数的模 \( |z| \) 表示该点到原点的距离,即 \( |z| = \sqrt{a^2 + b^2} \)。

2. 复数的运算两个复数 \( z_1 = a + bi \) 和 \( z_2 = c + di \) 的加法和乘法运算如下:\[ z_1 + z_2 = (a + c) + (b + d)i \]\[ z_1 \cdot z_2 = (ac - bd) + (ad + bc)i \]3. 复数的共轭和模复数 \( z = a + bi \) 的共轭为 \( \overline{z} = a - bi \),模为 \( |z| = \sqrt{a^2 + b^2} \)。

4. 复数的指数形式复数 \( z \) 可以表示为指数形式 \( z = re^{i\theta} \),其中\( r = |z| \) 是模,\( \theta \) 是 \( z \) 的辐角,满足\( \cos\theta = \frac{a}{r} \) 和 \( \sin\theta = \frac{b}{r} \)。

5. 复数的对数复数 \( z \) 的对数定义为 \( \log z = \log r + i\theta \),其中 \( r = |z| \),\( \theta \) 是 \( z \) 的主辐角。

6. 复数的导数设 \( f(z) = u(x, y) + iv(x, y) \) 是复函数,其中 \( z = x +iy \),则 \( f(z) \) 的导数为:\[ f'(z) = \frac{\partial u}{\partial x} + i\frac{\partialv}{\partial x} \]前提是 \( u \) 和 \( v \) 的偏导数满足柯西-黎曼方程。

复变函数总结

复变函数总结

复变函数总结在数学领域中,复变函数是一种特殊的函数,其定义域和值域都是复数集。

它有许多独特的性质和应用,深受数学家和物理学家的喜爱和重视。

在本文中,我们将对复变函数的几个重要概念和应用进行总结和讨论。

第一部分:复数和复平面复变函数的基础是复数的概念。

复数可以表示为a+bi的形式,其中a和b分别是实数部分和虚数部分。

虚数单位i满足i^2=-1,使得复数集在数轴上获得了垂直的“第二个维度”。

复数还可以用极坐标形式r(cosθ+isinθ)表示,其中r是模长,θ是辐角。

复平面是将复数集映射到一个二维平面上的方法。

实部和虚部可以分别看作在坐标轴上的x轴和y轴坐标,使得复数的加减乘除运算可以在平面上直观地表示。

第二部分:复变函数的定义复数的加减乘除等运算都可以直接应用到复变函数中。

一般地,复变函数可以表示为f(z)=u(x,y)+iv(x,y),其中u和v是实函数,x 和y是复平面上的坐标。

如果f(z)满足柯西-黎曼方程u_x=v_y,u_y=-v_x,那么我们称这个函数为全纯函数。

全纯函数是复变函数的重要类别之一,有着许多重要的性质和应用。

第三部分:解析函数和调和函数解析函数是一个更严格的概念,它要求函数在其定义区域内处处可导。

而全纯函数只要求满足柯西-黎曼方程即可。

解析函数在数学和物理中有广泛的应用,如调和函数、特殊函数等。

调和函数是解析函数的一种特殊情况,它在某个区域内满足拉普拉斯方程△u=0。

调和函数在电势场、热传导等领域有着重要的物理意义。

第四部分:留数定理和复积分留数定理是复变函数理论中的一大亮点。

该定理通过计算函数在奇点处的留数,从而计算出复积分的值。

留数定理在数学分析和物理计算中有着重要的应用,如计算辐射场、傅里叶变换等。

复积分是沿着曲线路径对函数进行积分的一种方法,它在物理学和工程学中有着广泛的应用。

第五部分:解析延拓和边界值问题解析延拓是复变函数中的一个重要概念,它指的是将函数在某个已知区域的解析性质推广到更大区域的过程。

复变函数论第二章总结

复变函数论第二章总结

复变函数论第二章总结一、思维导图二、分类1.与积分路径无关:定理1 如果函数f(z)在单连通域内处处解析,F(z)为f(z)的一个原函数,那么:其中为单连通域内的两个点。

2.与积分路径有关:①无奇点:定理2(柯西积分定理)设f(z)在单连通域E内解析,C为E 内任一简单闭曲线,则:例题:②有一个奇点:定理3(柯西积分公式)如果函数f(z)在区域D内处处解析,C为D内的任何一条正向简单闭曲线,它的内部完全含于D,为C 内任意一点,那么例题:定理4(高阶导数公式)解析函数的导数仍然为解析函数,它的n阶导数为:例题:③有两个及以上奇点:定理5(复合闭路定理)设C为多连通域D内的一条简单闭曲线,是在C内部的简单闭曲线,它们互不包含也互不相交,并且以为边界的区域全含于D,如果f(z)在D内解析,则: (1) ,例题:2.解析函数与调和函数的关系1.调和函数的定义:若u(x,y)在区域E内具有连续的二阶偏导数,且在E内满足,则称函数u(x,y)为区域E的调和函数。

方程称为调和方程。

定理1 任何一个在区域E上解析的函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y),其实部与虚部都是该区域上的调和函数。

(该定理的逆定理不成立!要使u+iv解析,还需要满足C-R条件才可以)2.对于给定的调和函数u(x,y),把使u+iv构成解析函数的调和函数v(x,y)称为u(x,y)的共轭调和函数。

3.求共轭调和函数的两种方法:①偏积分法(最常用,且不容易出错)如果已知一个调和函数u,那么就可以利用柯西-黎曼方程求得它的共轭调和函数v,从而构成一个解析函数u+vi。

这种方法称为偏积分法。

例题:②偏积分法:例题:(这里的积分路径一般从原点(0,0)开始选取,选任意的也可以)。

复变函数的极限与连续性例题和知识点总结

复变函数的极限与连续性例题和知识点总结

复变函数的极限与连续性例题和知识点总结在复变函数的学习中,极限与连续性是非常重要的概念。

理解和掌握它们对于解决各种复变函数的问题至关重要。

下面我们将通过一些具体的例题来深入探讨复变函数的极限与连续性,并对相关知识点进行总结。

一、复变函数极限的定义设函数\(w = f(z)\)定义在\(z_0\)的某个去心邻域内,如果对于任意给定的正数\(\epsilon\),总存在正数\(\delta\),使得当\( 0 <|z z_0| <\delta\)时,都有\(|f(z) A| <\epsilon\),则称\( A\)为\( f(z)\)当\( z\)趋于\( z_0\)时的极限,记作\(\lim_{z \to z_0} f(z) = A\)。

二、复变函数连续性的定义如果函数\( f(z)\)在\( z_0\)处满足\(\lim_{z \toz_0} f(z) = f(z_0)\),则称\( f(z)\)在\( z_0\)处连续。

如果\( f(z)\)在区域\( D\)内处处连续,则称\( f(z)\)在\( D\)内连续。

三、例题解析例 1:求\(\lim_{z \to 1 + i} (z^2 2z + 2)\)解:将\( z = 1 + i\)代入\( z^2 2z + 2\)得:\begin{align}&(1 + i)^2 2(1 + i) + 2\\=&1 + 2i + i^2 2 2i + 2\\=&1 + 2i 1 2 2i + 2\\=&0\end{align}\所以\(\lim_{z \to 1 + i} (z^2 2z + 2) = 0\)例 2:判断函数\( f(z) =\frac{z^2 1}{z 1}\)在\( z =1\)处的连续性。

解:先对函数进行化简:\\begin{align}f(z)&=\frac{z^2 1}{z 1}\\&=\frac{(z 1)(z + 1)}{z 1}\\&= z + 1\end{align}当\( z \to 1\)时,\(\lim_{z \to 1} f(z) = 2\),而\( f(1)\)不存在,所以函数\( f(z)\)在\( z = 1\)处不连续。

《复变函数》总结

《复变函数》总结

复变小结1.幅角(不赞成死记,学会分析).2argtg 20,0,0,0,arctg 0,0,20,arctg arg πππππ<<-⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=<≠<±≠=±>=x y y x y x x y y x x x y z 其中 -∏<arg z ≤∏Arg(z1z2)=Argz1+Argz2 Arg(z1/z2)=Argz1-Argz2 2. 求根:由z=θi e =r(cos θ+isin θ)得z n =e in θ=r n (cosn θ+isinn θ) 当r=1时,)sin (cos θθi n +=)sin (cos θθn i n + (*1) 当z w n =w= (*2) z arg =θ 例: 可直接利用(*1)式求解可令z=1+i,利用(*2)式求解 3.复函数:a. 一般情况下:w=f(z),直接将z=x+iy 代换求解但遇到特殊情况时:如课本P12例1.13(3)可考虑: z=θi e =r(cos θ+isin θ)代换。

()222cos sin 0,1,2,,1k k n n k i n n n n z rer i k n θπθπθπ+++==+=-L 求方根公式(牢记!):其中。

10(sin cos )55i ππ+41i+b.对于P12例题 1.11可理解为高中所学的平面上三点(A,B,C )共线所满足的公式:(向量) OC=tOA+(1-t )OB=OB+tBAc.对于P15例题1.14中可直接转换成X 和Y 的表达式后判断正负号来确定其图像。

d.判断函数f(z)在区域D 内是否连续可借助课本P17定义1.84.解析函数,指数,对数,幂、三角双曲函数的定义及表达式,能熟练计算,能熟练解初等函数方程a.在某个区域内可导与解析是等价的。

但在某一点解析一定可导,可导不一定解析。

b.柯西——黎曼条件,自己牢记:(注意那个加负那个不加)c.指数函数:复数转换成三角的定义。

复变函数知识点总结

复变函数知识点总结

复变函数知识点总结1. 复数及复平面- 复数由实部和虚部组成,形式为 `z = a + bi`,其中 `a` 为实部,`b` 为虚部,`i` 为虚数单位。

- 复平面将所有复数表示为二维平面上的点,实轴表示实部,虚轴表示虚部。

- 复数可用极坐标和指数形式表示。

2. 复变函数的定义与性质- 复变函数是将复数域映射到复数域的函数。

- 复变函数的导数称为复导数,由极限定义及柯西—黎曼方程求得。

- 复变函数的连续性与分析性与实变函数类似。

3. 元素函数- 复指数函数:`exp(z) = e^z`,其中 `e` 为自然对数的底数。

- 复对数函数:`Log(z) = ln|z| + i(arg(z) + 2πn)`,其中 `arg(z)` 是复数 `z` 的辐角。

- 复正弦函数:`sin(z) = (e^(iz) - e^(-iz))/(2i)`。

- 复余弦函数:`cos(z) = (e^(iz) + e^(-iz))/2`。

4. 复变函数的级数展开- 柯西—黎曼方程可推导出复变函数的泰勒级数展开。

- 复变函数的泰勒级数展开在某一区域内收敛于该函数。

5. 复积分- 路径积分:沿曲线的积分,路径可用参数方程表示。

- 狭义路径积分与宽义路径积分分别对应于可积与不可积的情况。

- 围道积分:路径围成的图形内积分。

6. 复变函数的解析性- 柯西—黎曼方程刻画了函数在一个区域内的解析性。

- 解析函数满足柯西—黎曼方程,其导函数也是解析函数。

7. 复变函数的应用- 复变函数在电路分析、流体力学、量子力学等领域具有广泛应用。

以上是对复变函数的一些知识点的总结,希望能为您提供参考。

复变函数习题总汇与参考答案

复变函数习题总汇与参考答案

复变函数习题总汇与参考答案第1章 复数与复变函数一、单项选择题1、假设Z 1=〔a, b 〕,Z 2=(c, d),那么Z 1·Z 2=〔C 〕 A 〔ac+bd, a 〕 B (ac-bd, b) C 〔ac-bd, ac+bd 〕 D (ac+bd, bc-ad)2、假设R>0,那么N 〔∞,R 〕={ z :〔D 〕} A |z|<R B 0<|z|<R C R<|z|<+∞ D |z|>R3、假设z=x+iy, 那么y=(D)A B C D4、假设A= ,那么|A|=〔C 〕A 3B 0C 1D 2二、填空题1、假设z=x+iy, w=z 2=u+iv, 那么v=〔 2xy 〕2、复平面上满足Rez=4的点集为〔 {z=x+iy|x=4} 〕3、〔 设E 为点集,假设它是开集,且是连通的,那么E 〕称为区域。

2zz +2z z -iz z 2+iz z 2-)1)(4()1)(4(i i i i +--+4、设z 0=x 0+iy 0, z n =x n +iy n (n=1,2,……),那么{z n }以z o 为极限的充分必要条件是 x n =x 0,且 y n =y 0。

三、计算题1、求复数-1-i 的实部、虚部、模与主辐角。

解:Re(-1-i)=-1 Im(-1-i)=-1 |-1-i|=2、写出复数-i 的三角式。

解:3、写出复数 的代数式。

解:4、求根式 的值。

+∞→n lim +∞→n limππ45|11|arctan ),1(12)1()1(=--+=--∴--=-+-i ary i 在第三象限 ππ23sin 23cos i i +=-i i i i i i i i i i i i i i i 212312121)1()1)(1()1(11--=--+-=⋅-++-+=-+-ii i i -+-11327-解:四、证明题1、证明假设 ,那么a 2+b 2=1。

《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

《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: ()(1)f z z 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(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 b i a b w 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 y y 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()(1)f z z z =-的支点为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()(1)f z z z =-的幅角共增加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)22i f e i 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 i z ________.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)(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 z rek 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)nn 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 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 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 是)(z f 的极点,则___)(lim 0=→z f z z .10. ____)0,(Res =nzze . 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。

复变函数重点知识点总结

复变函数重点知识点总结

复变函数重点知识点总结复变函数是数学分析中的一门重要课程,主要研究复数域上的函数。

复变函数具有许多特殊性质和重要应用,在数学、物理学等领域有广泛的运用。

以下是复变函数的一些重点知识点总结。

1.复变函数的定义及运算法则:-复变函数是定义在复数域上的函数,可以表示为f(z)=u(x,y)+i*v(x,y),其中z=x+i*y为复数,u(x,y)和v(x,y)为实函数,分别称为f的实部和虚部。

-复变函数的加法、减法、乘法和除法运算法则与实数类似,可以进行复数的加减乘除运算。

-复变函数可以表示为级数形式,如幂级数、三角级数等。

2.复变函数的解析性:- 解析函数是指在其定义域内可导的函数,复变函数的解析性与其实部和虚部的连续性及Cauchy-Riemann条件密切相关。

- Cauchy-Riemann条件是解析函数必须满足的条件,即函数的实部和虚部的偏导数满足一定的关系。

-如果一个复变函数在其定义域内解析,则其在该域内无穷次可导,并且导数处处存在。

3.高阶导数及全纯函数:-复变函数的高阶导数可以通过对复变函数的导数进行重复求导得到。

-如果一个复变函数在其定义域内高阶导数均存在,则称该函数为全纯函数。

-全纯函数具有许多优良性质,如解析、无奇点等。

4. 路径积分及Cauchy定理:-路径积分是指沿着一条曲线对复变函数进行积分的操作,复变函数的路径积分与路径无关。

- Cauchy定理是复分析中的重要定理之一,它指出如果一个函数在一个简单连通区域内解析,那么它在该区域中的曲线积分等于零。

5.解析延拓及解析函数的唯一性定理:-解析延拓是指将一个函数的定义域扩展到更大的区域上,使得该函数在扩展后的区域内解析。

-解析函数的唯一性定理是指如果两个解析函数在一些区域内相等,那么它们在该区域内处处相等。

-解析函数的唯一性定理是复分析中的一个重要定理,它可以用于证明解析函数的存在性、奇点的性质等。

6.高阶亚纯函数及留数计算:-亚纯函数是指解析函数和有限阶极点函数的叠加,亚纯函数可以表示为f(z)=P(z)+Q(z),其中P(z)为解析函数,Q(z)为有限阶极点函数。

复变函数积分(总结)省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

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n
f (z)dz
C
=
k 1
Ck
f (z)dz
接下来,一般可按照情形(2)利用柯西积分公式进行计算
问题:若柯西积分公式不能利用旳话, ????? 第五章,将给出一种计算积分简朴实用旳“万能公式”
3. 解析函数旳性质 1. 在(多)连通域内解析旳函数沿(多)连通域旳边界积分值为0。
f (z)dz 0
[u( x, y) iv( x, y)][dx idy] (极少使用,多用作理论推导) C
f (z(t )) z' (t )dt (”万能公式”,只要 C 旳复数方程能够写出)
特殊情形,若 f (z) 在复平面(或单连通域 )内处处解析
C
f (z)dz
z1 z0
f (z)dz G(z1) G(z0 )
解: 被积函数
z
在积分曲线所围成的区 域内只有一个奇点
(z 1)(z 1)2
z 1 分母 z (1)为零的点
z
z (z 1)(z 1)2
z 1
z (1)2
z
z dz c (z 1)(z 1)2
c
z 1
z (1)2
dz
2i
z
(1)
z 1
z 1
i
2
(4) C为正向圆周 z 1 4
sin z 0 z0
所以, cc1 c2
dz 0 z
例3:(1) C为正向圆周 z 1 2
z dz
c (z 1)(z 1)2
解: 被积函数
z
在积分曲线所围成的区 域内解析
(z 1)(z 1)2
z
dz 0
c (z 1)(z 1)2
(2) C为正向圆周 z 1 1 2

复变函数 部分内容的总结与习题

复变函数  部分内容的总结与习题

复变函数部分内容的总结与习题复变函数是数学中重要的概念之一,是实数域上函数的推广。

复变函数是指定义在复数域上的函数。

在复数域上,定义了加法、减法、乘法和除法运算,因此复数域上的函数具有更丰富的性质和结构。

复变函数的重要性主要体现在以下几个方面:1.解析性:复变函数多数情况下是解析的,即具有无限可导的性质。

这使得复变函数具有很好的性质和结构,能够通过解析方法得到精确解。

2.全纯函数:全纯函数是最重要的复变函数类别之一,它是复变函数的一种特殊情况,也称为解析函数。

全纯函数具有很多重要的性质,如无奇点、可微性等。

3.复数积分:复变函数理论为计算复数积分提供了强有力的工具。

复数积分在物理学、工程学和应用数学中具有广泛的应用。

4.亚纯函数与调和函数:亚纯函数是复变函数的另一种重要类别,它具有有限个极点,但在有限区域内是解析的。

调和函数是亚纯函数与全纯函数的和,具有很多应用。

在学习复变函数的过程中,我们需要掌握一些基本的概念和性质,如复数的定义和运算规则、复函数的连续性、极限、导数等。

此外,还要学习复函数的级数展开、洛朗级数、柯西-黎曼方程等高级概念和技巧。

下面我们来做一些与复变函数相关的习题,以加深对复变函数的理解。

习题1:计算函数$f(z)=\log{(1+z)}$在$z=1$处的洛朗展开式。

解答:根据洛朗展开的定义,我们需要找到$f(z)$在$z=1$处的主部和全纯部分。

首先,我们有$f(z)=\log{(1+z)}=\log{|1+z|}+i\arg{(1+z)}$,其中$\arg{(1+z)}$为辐角。

当$z\to1$时,$|1+z|\to 2$,$\arg{(1+z)}$是连续的,当$z$在单位圆内部绕一周时,$\arg{(1+z)}$改变$2\pi$。

因此,$\log{|1+z|}$是在$z=1$处有限的。

而$\arg{(1+z)}$在$z=1$处是不连续的。

所以,在$z=1$附近的一个小邻域内,$f(z)=\log{(1+z)}=\log{|1+z|}+i\arg{(1+z)}$的全纯部分是$\log{|1+z|}$。

复变函数初步例题和知识点总结

复变函数初步例题和知识点总结

复变函数初步例题和知识点总结在数学的广阔领域中,复变函数犹如一座神秘而又充满魅力的城堡。

它不仅为我们打开了理解数学世界的新视角,还在众多科学和工程领域有着广泛的应用。

接下来,让我们一起走进复变函数的世界,通过一些例题来深入理解其重要的知识点。

一、复变函数的基本概念复变函数是指定义在复数域上的函数,通常可以表示为\(f(z) =u(x,y) + iv(x,y)\),其中\(z = x + iy\),\(x\)和\(y\)是实数,\(i\)是虚数单位,\(u(x,y)\)和\(v(x,y)\)是实函数。

例如,\(f(z) = z^2 =(x + iy)^2 = x^2 y^2 + 2ixy\)就是一个复变函数。

二、复变函数的极限与连续(一)极限若对于任意给定的正数\(\epsilon\),存在正数\(\delta\),使得当\(0 <|z z_0| <\delta\)时,都有\(|f(z) A| <\epsilon\),则称\(A\)为\(f(z)\)当\(z\)趋于\(z_0\)时的极限,记作\(\lim_{z \to z_0} f(z) = A\)。

例题:求\(\lim_{z \to 1 + i} (z^2 2z + 2)\)解:将\(z = 1 + i\)代入\(z^2 2z + 2\)得:\\begin{align}&(1 + i)^2 2(1 + i) + 2\\=&1 + 2i + i^2 2 2i + 2\\=&1 + 2i 1 2 2i + 2\\=&0\end{align}\(二)连续如果\(\lim_{z \to z_0} f(z) = f(z_0)\),则称\(f(z)\)在\(z_0\)处连续。

三、复变函数的导数复变函数的导数定义为:\(f'(z) =\lim_{\Delta z \to 0} \frac{f(z +\Delta z) f(z)}{\Delta z}\)例题:求\(f(z) = z^3\)的导数解:\(f'(z) = 3z^2\)四、解析函数如果函数\(f(z)\)在区域\(D\)内处处可导,则称\(f(z)\)在\(D\)内解析。

复变函数 部分内容的总结与习题

复变函数 部分内容的总结与习题

复变函数部分内容的总结与习题复变函数部分内容的总结与习题基本的幂级数展开式:11zz2zn(z1)1zz2zne1z(z)2!n!zz3z2n1nsinzz(1)(z)3!(2n1)!2nz2nzcosz1(1)(z)2!(2n)!幂级数的重要性质:逐项求导设f(z)01(zz0)2(zz0)2n(zz0)n则f(z)122(zz0)nn(zz0)n1应用:从已知函数的幂级数展开式求它的导数的幂级数展开式,例如,112n112z3znz2(1z)1z求函数在指定点z0幂级数展开式:1.2.1,z0b,abza1,z0b,ab2(za)(zb)33.,z0b,abza4.zziizzi,提示:0z22z1(z1)2(z1)2z22z1zz21,z01提示:(z1)(z2)(z1)(z2)z2z15.6.1,z012z1洛朗级数展开式{"Error":{"code":"8","Message":"badrequest","LogId":"1084180571"}} 6.1,0z22z(z2)1z(z2)37.z0注意:在R1zR2内展开的结果必须是zz0的正幂或负幂的和,即具有n,0z22(zz)形式。

nn08.1,0z222z(z2)9.10z21(z1)2(z2)10.求下列函数在孤立奇点的去心邻域内的洛朗展式:ze,(z1)e,ze21z21z21z1111,(z1)e,z2sin,z2sin,(z1)2sin,zz1z21z1111,(z1)2cos,(z22z)cosz2cos,z2coszz1zz复变函数的积分一、不解析函数的积分利用曲线的参数方程,化成定积分计算。

起点是a,终点是b的直线段的参数方程:z(t)(1t)atb,0t1圆zar的参数方程:z(t)areit,0t2圆zr的参数方程:z(t)reit,0t2 设C是起点是1i,终点是23i的直线段或圆z1,计算1.2.3.4.xdz,即Rezdz,CCCydz,即ImzdzCzdzC(xiyC2)dz二、解析函数在不闭合曲线上的积分,用原函数上下限计算,也可用参数方程化定积分计算。

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基本的幂级数展开式:
1112 +++++=-n z z z z
) 1 (<z +++++=!!212n z z z e n
z
) (∞<z ++-++-=+)!
12()1(!3sin 1
23n z z z z n n ) (∞<z +-++-=)!
2()1(!21cos 22
n z z z n n ) (∞<z 幂级数的重要性质:逐项求导
设 )()( )( 202010+-+-+=z z z z z f ααα +-+n n z z )(0α
则 )(2 )( 021+-+='z z z f αα +-+-10)(n n z z n α
应用:从已知函数的幂级数展开式求它的导数的幂级数展开式,例如,
32111)1(1122 +++++='⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=--n nz z z z z 求函数在指定点0z 幂级数展开式: 1.
a z -1,
b z =0,b a ≠ 2. 2)
(1a z -,b z =0,b a ≠ 3. a
z b z --3
)(,b z =0,b a ≠ 4. 1
22+-z z z ,i 0=z 提示:222)1(i )1(i 12-+--=+-z z z z z z 5.
)2)(1(++z z z ,10=z 提示:1122)2)(1(+-+=++z z z z z 6. 1
12+z ,10=z
洛朗级数展开式
把幂级数展开式中的 0z z - 换成 0
1z z - 就得到洛朗级数中的负幂项级数。

设 )()( )( 202010+-+-+=z z z z z f ααα +-+n n z z )(0α,R z z <-0 则)1(
00
z z z f +- )()( 2021010+-+-+=--z z z z ααα +-+-n n z z )(0α,
所以,求洛朗级数展开式的方法就是求幂级数展开式的方法。

例如, 由 +++++=!!212n z z z e n
z
) (∞<z 得, +++++
=n z z n z z e !1!2111 21 , 0≠z 由 1112 +++++=-n z z z z
, 1 <z 得,
111211 +++++=-----n z z z z , 1 1 <z 即, 11
21 +++++=----n z z z z z , 1 >z 洛朗级数的重要性质:逐项求导
例如,上式逐项求导得到,
2)
1(11322 +----=------n nz z z z , 1 >z 求函数在指定圆环的洛朗级数展开式 1.2
1-z ,2 >z 2. 2)
2(1-z ,2 >z 3. 2)
2(1--z z ,2 >z 提示:222)2(1)2(1)2(1---⨯=--z z z z z 4.
)2(15-z z ,2 >z 5. )
2(1-z z ,2 0<<z R z z /10>-
6.2)
2(1-z z ,2 0<<z 7. 3)2(1
-z z ,22 0<-<z
8. )
2(12-z z ,22 0<-<z 9. )
2()1(12--z z 12 0<-<z 10. 求下列函数在孤立奇点的去心邻域内的洛朗展式:
z e z 1
2,z e z 1
2)1(+,11
2-z e z ,z
e z 1
2)1(-,z z 1sin 2,11sin 2-z z ,z z 1sin )1(2-, z z 1cos 2,11cos 2-z z ,z z 1cos )1(2-,z
z z 1cos )2(2+
复变函数的积分
一、不解析函数的积分
利用曲线的参数方程,化成定积分计算。

起点是a ,终点是b 的直线段的参数方程: tb a t t z +-=)1()(,10≤≤t 圆r a z =-的参数方程:t re a t z i )(+=,π20≤≤t
圆r z =的参数方程:t re t z i )(=,π20≤≤t
设C 是起点是i 1+,终点是i 32+的直线段或圆1=z ,计算
1.
⎰C xdz ,即⎰C dz z Re , 2.
⎰C ydz ,即⎰C dz z Im 3.
⎰C dz z 4. ⎰+C dz y x )i (2
二、解析函数在不闭合曲线上的积分,用原函数上下限计算,也可用参数方程化
定积分计算。

1. dz z ⎰2i
i cos
2. 设C 是圆1=z 从1到1反时针方向。

z (11=),z ln ()01ln =是去掉原
点和正实轴的复平面内的单值解析函数分支,计算
dz z C ⎰, dz z C
⎰ln 三、解析函数在闭合曲线上的积分,用留数计算,等于曲线所围成的区域内所有 奇点的留数之和乘以i 2π。

1. ⎰=++1 3)
4(1 z dz z z z 2. ⎰=++1 261
56 z z
dz z z e 3. ⎰=-2 22
1sin z dz z z 4. ⎰=++112 )1(z z dz e z z
无穷限广义积分的计算
一、 有理函数,分母在实轴上不等于0,分母比分子至少高二次,从∞-到∞+
积分,等于上半平面奇点的留数之和乘以i 2π。

1. dx x x x x ⎰
+∞∞-+++)22)(1(22 2. dx x
x ⎰∞
+++04211 二、在实轴上没有零点的有理函数和三角函数的乘积 公式 当)(x f 是偶函数时,dx e x f dx x x f x ⎰⎰+∞∞
-+∞∞-= i )(cos )( , 当)(x f 是奇函数时,dx e x f dx x x f x ⎰⎰+∞
∞-+∞∞--= i )( i sin )( dx e x f x ⎰+∞
∞- i )(等于z e z f i )(在上半平面奇点的留数之和乘以i 2π。

1.
dx x x x x ⎰+∞∞-+-102cos 2 2. dx x x x ⎰+∞+029
sin
保形映射
1. 映射的保角性指的是什么?什么映射具有保角性?
2. 为什么分式线性函数具有保角性?
3. 如果一个保形映射把ABC ∠映射成FDE ∠,那么BC 映射成FDE ∠的哪条边?BA 映射成FDE ∠的哪条边?
单叶(即一对一)解析函数的重要性质:
把区域映射成区域,区域的边界映射成边界。

要确定映射成什么区域,首先确定它的边界映射成什么曲线了。

区域映射成曲线的内或外,或左,或右。

问题:
一、对于1
1-+=z z w ,回答以下问题。

1. 把实轴映射成什么?
2. 把实轴上]1 ,1[-映射成什么?
3. 把实轴上]1 ,[--∞映射成什么?
4. 把实轴上] ,1[∞+映射成什么?
5. 把1=z 映射成什么?
6. 把1<z 映射成什么?
7. 把1>z 映射成什么?
8. 把半圆0Im ,1≥=z z 映射成什么?
9. 把半圆0Im ,1≤=z z 映射成什么?
10. 把上半平面圆的外部区域0Im ,1>>z z 映射成什么?
A B
C D E
11. 把虚轴0Re =z 映射成什么?
二、对于i
1-+=z z w ,回答以下问题。

1. 把实轴映射成什么?
2. 把虚轴映射成什么?
3. 把1=z 映射成什么?
辐角
●下面的条件分别表示什么集合?
0arg =z ,π=z arg ,4arg π
=z ,4)i arg(π
=-z ,45)i arg(π=-z ,4
arg 0π<<z 4
)i arg(0π
<
-<z ,π<<z arg 0,π2arg 0<<z ●求值(写出实部、虚部) 12112i 1i) 31(⎪⎭⎫ ⎝⎛++,12112i 1 /i) 31(⎪⎭⎫ ⎝⎛++,i)2sin(i 2++e ,i)2cos(i 2++e ,i 32Ln +e , i) 3(3Ln +
●求z e 把区域映射成什么区域,就是求z e 的模和辐角的取值范围; ●求z ln 把区域映射成什么区域,就是求z ln 的实部和虚部的取值范围;
●下面的函数在什么点有导数?求出导数。

2
12++z z ,n z ,z z ,)( i 22x y y x ++- ●求)(t z 对t 的导数。

t e t z i )(=,32 i )(t t t z +=
● 设z ln (01ln =)是z L n 的一个解析分支,问i)1ln(+-可能的两个值是什么? ● 设z ln (i 21ln π=)是z Ln 的一个解析分支,问i)1ln(+-可能的两个值是什么?
提示:两种割线。

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