复变函数与积分变换期末、考研重点复习试题
【复变函数与积分变换期末复习题】含大题答案
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复习题2一.单项选择题1.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2.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)13.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4.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5.设1:1=z c 为负向,3:2=z c 正向,则=⎰+=dz z zc c c 212sin ()(A)iπ2-(B)0(C)iπ2(D)iπ46.设c 为正向圆周2=z ,则=-⎰dz z zc2)1(cos ()(A)1sin -(B)1sin (C)1sin 2i π-(D)1sin 2i π7.设c 为从原点沿x y =2至i +1的弧段,则=+⎰cdz iy x )(2()(A)i6561-(B)i 6561+-(C)i 6561--(D)i6561+8.复变函数1)(-=z e z f 在复平面上()(A)无可导点(B)有可导点,但不解析(C)仅在零点不解析(D)处处解析9.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10.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 --4311.ii 的主值为()(A)0(B)1(C)2πe(D)2eπ-12.ze 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13.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14.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+15.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)2iπ(B)2i π-(C)0(D)(A)(B)(C)都有可能16.设1:1=z c 为负向,3:2=z c 正向,则=⎰+=dz zzc c c 212sin ()(B)i π2-(B)0(C)iπ2(D)iπ417.设()()F f t F ω=⎡⎤⎣⎦则()0sin F f t t ω=⎡⎤⎣⎦().A .()()00j2F F ωωωω+--⎡⎤⎣⎦B.()()00j2F F ωωωω++-⎡⎤⎣⎦C.()()0012F F ωωωω+--⎡⎤⎣⎦D.()()0012F F ωωωω++-⎡⎤⎣⎦18.设()()F f t F ω=⎡⎤⎣⎦则()()1F t f t -=⎡⎤⎣⎦().A .()()F F ωω'- B.()()F F ωω'--C.()()j F F ωω'- D.()()j F F ωω'--19.积分=-⎰=231091z dz z z ()(A)0(B)i π2(C)10(D)5i π20.积分21sin z z zdz ==⎰()(A)0(B)61-(C)3i π-(D)iπ-21.复数ii+=1z 位于复平面第()象限.A .一B .二C .三D .四22.下列等式成立的是().A .Lnz Lnz 77=;B .)1arg()1(r =g A ;C .112=i;D .)z z Re(z z =。
复变函数积分变换复习卷及答案
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复变函数复习卷及参考答案一、填空题1、复数1z i =+的三角表示式=2(cossin )44i pp+;复指数表示式=42ie p 。
2、复数()13z i =+的z =2;23Argz k pp =+;arg 3z p=;13z i =-。
3、62111i i i -æö==-ç÷+èø。
10125212131i i i i i +-=+-=-。
4、()()31123513253x y i x i y i x y +=ì++-=-Þí-=-î,求解方程组可得,45,1111x y -==。
5、()()231,f z z z =-+则()61f i i ¢-=--。
6、()n3L i -ln 226i k i pp =-+;ln()ie 12i p=+。
7、()(2)1321,(13)2ik i iiee i p p p -++==+。
8、32282(cossin)33k k i p pp p++-=+;0,1,2k =。
1224(4)2i i -==±。
9、1sin 2e e i i --=;221cos ()22i e e pp p -=+;10 、21024z dzz z ==++ò ;1212z dz i z p ==-ò 。
11、设31cos ()zf z z -=,则0z =是(一级极点);31cos 1Re [,0]2z s z -=。
1()s i n f z z=,0z =是本性奇点。
二、判断下列函数在何处可导?何处解析?在可导处求出导数。
(1)()22f z x iy=+;解:22,,2,0,0,2u u v v u x v y x y xyxy¶¶¶¶======¶¶¶¶,一阶偏导连续,因此当,x y y x u v u v ==-时,即x y =时可导,在z 平面处处不解析。
复变函数与积分变换五套试题及答案
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复变函数与积分变换试题(一)一、填空(3分×10)1.的模 ,幅角 。
)31ln(i --2.-8i 的三个单根分别为: ,,。
3.Ln z 在 的区域内连续。
4.的解极域为:。
z z f =)(5.的导数。
xyi y x z f 2)(22+-==')(z f 6.。
=⎥⎦⎤⎢⎣⎡0,sin Re 3z z s 7.指数函数的映照特点是:。
8.幂函数的映照特点是:。
9.若=F [f (t )],则= F 。
)(ωF )(t f )][(1ω-f 10.若f (t )满足拉氏积分存在条件,则L [f (t )]=。
二、(10分)已知,求函数使函数为解析函222121),(y x y x v +-=),(y x u ),(),()(y x iv y x u z f +=数,且f (0)=0。
三、(10分)应用留数的相关定理计算⎰=--2||6)3)(1(z z z z dz四、计算积分(5分×2)1.⎰=-2||)1(z z z dz2. C :绕点i 一周正向任意简单闭曲线。
⎰-c i z z3)(cos 五、(10分)求函数在以下各圆环内的罗朗展式。
)(1)(i z z z f -=1.1||0<-<i z 2.+∞<-<||1i z 六、证明以下命题:(5分×2)(1)与构成一对傅氏变换对。
)(0t t -δo iwt e -(2))(2ωπδ=⎰∞+∞-ω-dt e t i 七、(10分)应用拉氏变换求方程组满足x (0)=y (0)=z (0)=0的解y (t )。
⎪⎩⎪⎨⎧='+=+'+='++'0401z y z y x z y x 八、(10分)就书中内容,函数在某区域内解析的具体判别方法有哪几种。
复变函数与积分变换试题答案(一)一、1., 2.-i 2i -i22942ln π+ππk arctg 22ln 32+-333.Z 不取原点和负实轴 4. 空集5.2z 6.07.将常形域映为角形域8.角形域映为角形域9.10.⎰∞+∞-ωωπωωd e F i )(21⎰∞+-0)(dte tf st 二、解:∵∴(5分)yu x x v ∂∂-=-=∂∂xuy y v ∂∂==∂∂c xy u +=cxy y x i z f ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=222121)(∵f (0)=0c =0(3分)∴(2分)222222)2(2)(2)(z ixyi y x i y x i xy z f -=+--=--=三、解:原式=(2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2621π01=z 12=z (2分)⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=∑=k k z z z z s i ,)3)(1(1Re 2643π33=z ∞=4z 2312(3,)3)(1(1Re 66⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--分)z z z s =0⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∞--0,1)31)(11(11Re 2,)3)(1(1Re 266z z z z s z z z s 分)(∴原式=(2分) =23126⨯⨯i πi 63π-四、1.解:原式(3分)z 1=0z 2=1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=∑=k k z z z s i ,)1(1Re 221=0(2分)]11[2+-=i π2.解:原式=iz z i=''=s co !22πi z z i =-π=)(cos i i cos π-=1ich π-五、1.解:ni z z f ∑∞⎪⎫⎛--⋅=⋅⋅=⋅=1111111111)(分)(分)(分)((2分)11)(--∞=-=∑n n n i z in nn i z i )(1-=∑∞-=2.解:⎪⎭⎫⎝⎛-+⋅-=-+⋅-=i z i i z i z i i z z f 11)(11)(1)(11)(2分)(分)((1分)(2分)nn i z i i z ∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛---=02)(120)(11+∞=-=∑n n n i z i 20)(--∞=-=∑n n n i z i 六、1.解:∵(3分)∴结论成立0)(0t i e t t ti t i e dt e t t ωωωδ-==--∞+∞-=-⎰(2)解:∵(2分)1)(2210==ωπδπ=ωω-ω-∞+∞-⎰t i t i e dw e ∴与1构成傅氏对)(2w πδ∴(2分))(2ωπδω=-∞+∞-⎰dt e t i 七、解:∵(3分)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=++=++)3(0)(4)()2(0)()()()1(1)()()(s sZ s Y s Z s sY s X S s sZ s Y s sX S (2)-(1):∴(3分)⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅-=s s s Y 111)(2⎪⎭⎫ ⎝⎛++--=--=1111211112s s s s s s ∴cht e e t Y t t -=--=-121211)(八、解:①定义;②C-R 充要条件Th ;③v 为u 的共扼函数10分复变函数与积分变换试题(二)一、填空(3分×10)1.函数f (z )在区域D 内可导是f (z )在D 内解析的()条件。
《复变函数与积分变换》期末、考研重点复习试题
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工程数学(数值计算)习题课[例15-1] 求0122=+-x x 的Newton迭代法格式为: ,收敛阶为: 。
[解](1)221221-+--=+k k k k k x x x x x ,(2)收敛阶为: 1(线性收敛) 。
[例15-2] 下列方程各有一实根,判别能否直接将其写成迭代格式而后求解如不能,将方程变形,给出一个收敛的迭代格式。
(1)x =(cos x +sin x )/4; (2)x =4–2x2ln )4ln(1n n x x -=+[例21] 设f (x )=(x 3−a )2,(1)写出解f (x )=0的Newton 迭代格式; (2)证明此迭代格式是线性收敛的。
f (x )=(x 3-a )2f '(x )=6x 2(x 3-a )1'(),0,1,2,()k k k k f x x x k f x +=-=321232()5,0,1,2,6()66k k k k k k kx a ax x x k x x a x +-=-=+=-25()66a x x x ϕ=+'35()63a x x ϕ-=- 3*a x ='*335511()()163632a x a ϕ-=-=-=<0≠[例22] 用牛顿法求f (x )=x 3–3x –1=0在x 0=2附近的根,要求有四位有效数字(准确解是x =1.)。
[解]:因为f (x )=x 3–3x –1=0,所以f '(x )=3x 2–3由牛顿公式可得:取初值x 0=2,计算结果见下表:故f (x )=x 3–3x –1=0的根近似值为x ≈。
[例25] 用快速弦截法求x 3–3x –1=0在x 0=2附近的实根,设取x 1=,算到四位有效数字为止。
[解]:设f (x )=x 3–3x –1,由快速弦截公式:即:3)(12112111-++++=----+k k k k k k k k k x x x x x x x x x 取x 0=2,x 1=计算结果见下表:故f (x )=x 3–3x –1=0的根近似值为x ≈。
复变函数与积分变换复习重点及 习题
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双曲函数 shz ez ez , chz ez ez ;
2
2
shz 奇函数, chz 是偶函数。 shz, chz 在 z 平面内解析,且 shz chz,chz shz 。
(四)解析函数的概念
1.复变函数的导数
1)点可导:
f
z0
=
lim
z 0
f
z0
z
z
f
z0
;
2)区域可导: f z 在区域内点点可导。
c
(七)关于复变函数积分的重要定理与结论
1.柯西—古萨基本定理:设 f z 在单连域 B 内解析, c 为 B 内任一闭曲线,则
f z dz 0
c
6
2.复合闭路定理: 设 f z 在多连域 D 内解析,c 为 D 内任意一条简单闭曲线,c1, c2, cn 是 c 内的简单闭曲线,它们互不包含互不相交,并且以 c1, c2, cn 为
复变函数与积分变换期末考试复习知识点
(一)复数的概念
1.复数的概念: z x iy , x, y 是实数, x Re z , y Im z . i2 1.
注:两个复数不能比较大小.
2.复数的表示
1)模: z x2 y2 ;
2)幅角:在 z 0 时,矢量与 x 轴正向的夹角,记为 Arg z (多值函数);主值 arg z 是位于 ( , ] 中的幅角。
2 i n!
f
n z0
n
曲线 c 内有多于一个奇点: f z dz
f z dz ( ci 内只有一个奇点 zk )
c
k 1 ck
n
或: f z dz 2i Re s[ f (z), zk] (留数基本定理)
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(完整)《复变函数与积分变换》期末考试试卷及答案,推荐⽂档23∞ ?复变函数与积分变换?期末试题(A)1.1 -i⼀.填空题(每⼩题3 分,共计15 分)的幅⾓是();2. Ln(-1 +i) 的主值是(1);3.f (z) =1 +z 2,z - sin z f (5)(0) =();f (z) =1,4.z = 0 是z 4 的()极点;5.z Re s[f(z),∞]=();⼆.选择题(每⼩题3 分,共计15 分)1.解析函数f (z) =u(x, y) +iv(x, y) 的导函数为();(A)f '(z) =u x +iu y ;(B)f '(z) =u x-iu y;(C) f '(z) =ux+ivy ;(D) f '(z) =u y +iv x.2.C 是正向圆周z = 3 ,如果函数f (z) =(),则?C f (z)d z = 0 .3;(B)3(z -1);(C)3(z -1);(D)3.n=1(A)z =-2 点条件收敛;(B)z = 2i 点绝对收敛;(C)z = 1 +i 点绝对收敛;(D)z = 1 + 2i 点⼀定发散.4.下列结论正确的是( )(A)如果函数f (z) 在z0点可导,则f (z) 在z0点⼀定解析;得分e(B) 如果 f (z ) 在 C 所围成的区域内解析,则 ?C f (z )dz = 0(C )如果 ?C f (z )dz = 0 ,则函数 f (z ) 在 C 所围成的区域内⼀定解析;(D )函数 f (z ) = u (x , y ) + iv (x , y ) 在区域内解析的充分必要条件是u (x , y ) 、v (x , y ) 在该区域内均为调和函数. 5.下列结论不正确的是().(A) ∞为sin 1的可去奇点 z(B) ∞为sin z 的本性奇点 ∞为 1 的孤⽴奇点; ∞ 1 (C) sin 1z(D) 为的孤⽴奇点. sin z三.按要求完成下列各题(每⼩题 10 分,共计 40 分)(1)设 f (z ) = x 2 + axy + by 2 + i (cx 2 + dxy + y 2 ) 是解析函数,求a ,b ,c ,d .z(2).计算 ?Cz (z - 1)2d z 其中 C 是正向圆周: z = 2 ;得分zd z (3)计算? 15z =3 (1 +z 2 )2 (2 +z 4 )3(sin z )3在扩充复平⾯上有什么类型的奇点?,如果有极点,请指出它的级.四、(本题 14 分)将函数 f (z ) = 1z 2 (z - 1)在以下区域内展开成罗朗级得分数;(1) 0 < z - 1 < 1 ,(2) 0 < z < 1 ,(3)1 < z < ∞五.(本题 10 分)⽤ Laplace 变换求解常微分⽅程定解问题 y (x ) - 5 y '(x ) + 4 y (x ) = e -xy (0) = y '(0) = 1得分六、(本题 6 分)求 f (t) e t(0) 的傅⽴叶变换,并由此证明:costt2 2 d 2 e 0复变函数与积分变换?期末试题(A )答案及评分标准⼀.填空题(每⼩题 3 分,共计 15 分)得分3 的幅⾓是( 2k Ln (-1 + i ) ee 1. 1- i 2 - + , k = 0,±1,±2 );2.的主值是( 31 ln2 +3 24 iz - sin z f (z ) =3.1+ z 2 , f(5)(0) = ( 0),4. z = 0 是1 z4的(⼀级)极点;5. f (z ) = z, R e s [ f (z ),∞] =(-1);⼆.选择题(每题 3 分,共 15 分)1----5B DC B D三.按要求完成下列各题(每⼩题 10 分,共 40 分)(1).设 f (z ) = x 2 + axy + by 2 + i (cx 2 + dxy + y 2 ) 是解析函数,求a ,b ,c ,d .解:因为 f (z ) 解析,由 C-R 条件u = vx y u = -vy x2x + ay = dx + 2y ax + 2by = -2cx - dy ,a = 2, d = 2, , a = -2c ,2b = -d ,c = -1, b = -1,给出 C-R 条件 6 分,正确求导给 2 分,结果正确 2 分。
复变函数期末考试复习题及答案详解
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《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。
复变函数与积分变换期末考试题
![复变函数与积分变换期末考试题](https://img.taocdn.com/s3/m/bf0fefd30242a8956bece448.png)
一、单项选择题(每小题3分,共21分,将选择答案填入下列表格)1.函数在区域内可导是在区域内解析的()(A)充分不必要条件(B)充分必要条件(C)必要不充分条件(D)既非充分也非必要条件2.ln(-1的主值为()(A)无定义的(B)0(C)πi (D)(2k+1πi(k为整数3.是直线段,为原点,为, 则()(A)1+i (B)0(C)1 (D)以上答案都不对4. ()(A)i (B)2i(C)3i(D)4i5.下列级数中绝对收敛的级数为()(A)(B)(C)(D)6..以z=0为本性奇点的函数是()(A)(B)(C)(D)7.δ函数的傅氏变换F 为:()(A) -2(B) -1(C) 1 (D) 2二、填空题(每小题3 分,共21分,将答案填在空白处8.设函数,,,则的充要条件是_______________________。
9.若,则=__________________。
10.幂极数的收敛半径为__________________。
11.若,则__________________。
12.设f(z=,则Res[f(z,0]= __________________。
13.函数在z=0处的泰勒展开式为__________________。
14.设则 L[]=__________________。
三、计算题(15题12分,16题24分,17题12分,18题10分,共58分,要求写出详细过程15. 判定下列函数何处可导?何处解析?(1); (2)。
16.计算积分 (1 , 其中为的任何复数, C为正向圆周|z|=1,(2 , C为正向圆周|z|=2,(3 , C为正向圆周|z|=2。
(第三小题要求用留数做17.求在圆环域和内的罗朗级数展开式。
18.求微分方程的解。
一、单项选择题(每小题3分,共21分,将选择答案填入下列表格)1.不等式所表示的区域为()(A)角形区域(B)圆环内部(C)圆的内部(D)椭圆内部2.在复平面上,下列关于正弦函数sinz的命题中,错误的是()(A)sinz是周期函数(B)sinz是解析函数(C)|sinz|(D)3.设C为正向圆周,则积分为()(A)(B)1(C)-1 (D)04.复数列的极限为()(A)-1(B)0(C)1 (D)不存在5. δ函数的傅氏变换为()(A)-2 (B)-1(C)1 (D)26.z=0不为可去奇点的函数是()(A)(B)(C)(D)7.下列函数中,为解析函数的是()(A)(B)(C)(D)二、填空题(每小题3 分,共21分,将答案填在空白处8.的指数表示式___________。
复变函数及积分变换期末考试卷及答案
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一.填空题(每小题3分,共计15分)1.231i -的幅角是( 2,1,0,23±±=+-k k ππ); 2.)1(i Ln +-的主值是(i 432ln 21π+ ); 3. 211)(z z f +=,=)0()5(f ( 0 ), 4.0=z 是 4sin z zz -的( 一级 )极点;5.zz f 1)(=,=∞]),([Re z f s (-1 );二.选择题(每题4分,共24分) 1.解析函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导函数为(B ); (A ) y x iu u z f +=')(; (B )y x iu u z f -=')(;(C )y x iv u z f +=')(; (D )x y iv u z f +=')(.2.C 是正向圆周3=z ,如果函数=)(z f ( D ),则0d )(=⎰Cz z f . (A )23-z ; (B )2)1(3--z z ; (C )2)2()1(3--z z ; (D )2)2(3-z .3.如果级数∑∞=1n n nz c在2=z 点收敛,则级数在(C )(A )2-=z 点条件收敛 ; (B )i z 2=点绝对收敛;(C )i z +=1点绝对收敛; (D )i z 21+=点一定发散.4.下列结论正确的是( B )(A )如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析;(B) 如果)(z f 在C 所围成的区域内解析,则0)(=⎰Cdz z f(C )如果0)(=⎰Cdz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域内一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域内解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是( D ).的可去奇点;为、z A 1sin )(∞的本性奇点;为、z B sin )(∞.sin )(的孤立奇点为、z C 11∞的孤立奇点;为、z D sin )(1∞ 三.按要求完成下列各题(每小题10分,共40分)(1).设)()(2222y dxy cx i by axy x z f +++++=是解析函数,求.,,,d c b a解:因为)(z f 解析,由C-R 条件y v x u ∂∂=∂∂ xvy u ∂∂-=∂∂ y dx ay x 22+=+,22dy cx by ax --=+,2,2==d a ,,2,2d b c a -=-=,1,1-=-=b c给出C-R 条件6分,正确求导给2分,结果正确2分。
【复变函数与积分变换期末复习题】
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试确定解析函数 f (z) u iv ,且 f (0) 0 .(8 分)
解:u v 3x y 且 f (z) u iv 解析
ux vy
则
u
y
ux
vx vx
3
uy vy 1
求出 u 2 x y c,v x 2 y c
F (s)
106 页积分性质
0
s
(3 分)
L [ f (t)] F (s)
(4 分)
lim L[
s0
t 0
f
(t
)dt
]
lim
s0
1
cos s2
4s
lim
s0
2sin 2 2s s2
lim
s0
22s2
s2
8
(8 分)
7.已知 u, v 均是以 x, y 为自变量的实二元函数,且 u v 3x y ,
为正向圆周:
z
7
。(6
分)
3. 计算积分 Im(z2 z)dz ,其中 C 为从原点到1 i 的直线段。(6 分) C
4. (1)求 Im(tani) 。(6 分)
4.(2)求(1 i)i 。 (6 分)
5.已知函数 F
(f
(t
2
))
e2 1
j
j
,求 F
(tf
(t
)) 1
cos i ch1
Im(tani) th1
4.(2)求(1 i)i 。 (6 分)
解:
(1 i)i = eLn(1i)i
e e = iLn(1i) = i[ln 1i iArg (1i)]
《复变函数与积分变换》试卷及答案
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得分得分«复变函数与积分变换»期末试题(A )题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分一.填空题(每小题3分,共计15分)1.231i -的幅角是( ); 2.)1(i Ln +-的主值是( );3.211)(z z f +=,=)0()5(f ( );4.0=z 是 4sin z zz -的( )极点;5. zz f 1)(=,=∞]),([Re z f s ( );二.选择题(每小题3分,共计15分)1.解析函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导函数为( );(A ) y x iu u z f +=')(; (B )y x iu u z f -=')(;(C )y x iv u z f +=')(; (D )x y iv u z f +=')(.2.C 是正向圆周3=z ,如果函数=)(z f ( ),则0d )(=⎰Cz z f .(A )23-z ; (B )2)1(3--z z ; (C )2)2()1(3--z z ; (D )2)2(3-z . 3.如果级数∑∞=1n nnz c 在2=z 点收敛,则级数在(A )2-=z 点条件收敛 ; (B )i z 2=点绝对收敛;(C )i z+=1点绝对收敛; (D )i z 21+=点一定发散.4.下列结论正确的是( )(A )如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析; (B) 如果)(z f 在C 所围成的区域内解析,则0)(=⎰Cdz z f(C )如果0)(=⎰Cdz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域内一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域内解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是( ).(A) 的可去奇点;为z1sin ∞(B) 的本性奇点;为z sin ∞(C) ;1sin 1的孤立奇点为z∞(D) .sin 1的孤立奇点为z ∞ 三.按要求完成下列各题(每小题10分,共计40分)(1)设)()(2222y dxy cx i by axy x z f +++++=是解析函数,求.,,,d c b a得分(2).计算⎰-Czz z z e d )1(2其中C 是正向圆周:2=z ;(3)计算⎰=++3342215d )2()1(z z z z z(4)函数323 2)(sin)3 ()2)(1()(z zzzzzfπ-+-=在扩充复平面上有什么类型的奇点?,如果有极点,请指出它的级.四、(本题14分)将函数)1(1)(2-=z z z f 在以下区域内展开成罗朗级数; (1)110<-<z ,(2)10<<z ,(3)∞<<z 1得分五.(本题10分)用Laplace 变换求解常微分方程定解问题⎩⎨⎧='==+'-''-1)0()0()(4)(5)(y y e x y x y x y x六、(本题6分)求)()(0>=-ββtet f 的傅立叶变换,并由此证明:te d t ββπωωβω-+∞=+⎰2022cos得分得分«复变函数与积分变换»期末试题(A )答案及评分标准一.填空题(每小题3分,共计15分)1.231i -的幅角是( 2,1,0,23±±=+-k k ππ);2.)1(i Ln +-的主值是( i 432ln 21π+ ); 3.211)(z z f +=,=)0()5(f ( 0 ),4.0=z 是 4sin z zz -的( 一级 )极点;5. zz f 1)(=,=∞]),([Re z f s (-1 );二.选择题(每题4分,共24分)1.解析函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导函数为(B );(A ) y x iu u z f +=')(; (B )y x iu u z f -=')(;(C )y x iv u z f +=')(; (D )x y iv u z f +=')(.2.C 是正向圆周3=z ,如果函数=)(z f ( D ),则0d )(=⎰Cz z f .(A )23-z ; (B )2)1(3--z z ; (C )2)2()1(3--z z ; (D )2)2(3-z . 3.如果级数∑∞=1n nnz c 在2=z 点收敛,则级数在(C )(A )2-=z 点条件收敛 ; (B )i z 2=点绝对收敛;(C )i z+=1点绝对收敛; (D )i z 21+=点一定发散.4.下列结论正确的是( B )(A )如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析;(B) 如果)(z f 在C 所围成的区域内解析,则0)(=⎰Cdz z f(C )如果0)(=⎰Cdz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域内一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域内解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是( D ).的可去奇点;为、zA 1sin )(∞的本性奇点;为、z B sin )(∞.sin )(的孤立奇点为、zC 11∞的孤立奇点;为、z D sin )(1∞ 三.按要求完成下列各题(每小题10分,共40分)(1).设)()(2222y dxy cx i by axy x z f +++++=是解析函数,求.,,,d c b a解:因为)(z f 解析,由C-R 条件y v x u ∂∂=∂∂ xv y u ∂∂-=∂∂ y dx ay x 22+=+,22dy cx by ax --=+,2,2==d a ,,2,2d b c a -=-=,1,1-=-=b c给出C-R 条件6分,正确求导给2分,结果正确2分。
复变函数与积分变换期末试题附有答案
![复变函数与积分变换期末试题附有答案](https://img.taocdn.com/s3/m/cf7f361628ea81c759f578bb.png)
复变函数与积分变换期末试题附有答案Last revision on 21 December 2020复变函数与积分变换期末试题一.填空题(每小题3分,共计15分)1.231i -2.)1(i Ln +-的主值是();3. 211)(z z f +=,=)0()5(f( 0 ),4.0=z 是4sin z z z -的( 一级 )极点;5. zz f 1)(=,=∞]),([Re z f s (-1 );二.选择题(每题3分,共15分)1.解析函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导函数为( );(A ) y x iu u z f +=')(; (B )y x iu u z f -=')(;(C )y x iv u z f +=')(; (D )x y iv u z f +=')(.2.C 是正向圆周3=z ,如果函数=)(z f ( ),则0d )(=⎰Cz z f .(A )23-z ; (B )2)1(3--z z ; (C )2)2()1(3--z z ;3.如果级数∑∞=1n nnz c 在2=z 点收敛,则级数在(A )2-=z 点条件收敛 ; (B )i z 2=点绝对收敛;(C )i z+=1点绝对收敛; (D )i z 21+=点一定发散.4.下列结论正确的是( )(A )如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析;(C )如果0)(=⎰Cdz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域内一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域内解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域内均为调和函数.5.下列结论不正确的是( ).(A) 的可去奇点;为z1sin ∞(B) 的本性奇点;为z sin ∞(C) ;1sin 1的孤立奇点为z∞三.按要求完成下列各题(每小题10分,共40分)(1).设)()(2222y dxy cx i by axy x z f +++++=是解析函数,求.,,,d c b a解:因为)(z f 解析,由C-R 条件,2,2==d a ,,2,2d b c a -=-=,1,1-=-=b c给出C-R 条件6分,正确求导给2分,结果正确2分。
复变函数与积分变换复习题汇总(答案)
![复变函数与积分变换复习题汇总(答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/4cc0f9a2f46527d3250ce001.png)
复变函数与积分变换复习题汇总(答案) 复变函数与积分变换复习题汇总(答案)一、填空2(cosisin)2ei41、33,2、(2k12)i3、1212i,1212i4、6xyi(3x23y2)5、z0,二级极点6、437、x[(2)(2)]8、1ss,Re(ss0)009、110、011、tan1bax12、z1,本性,z,可去13、mn14、nzn1,1015、2ki16、(t)12[(t2)(t2)]二、证明题1、ux2vxyyx2xuy0vxyvyx当xy0时,f(z)才可导,即f(z)仅在z0可导f(z)处处不解析2、|sin2i||ei(2i)ei(2i)2i||e2e22|1|cos2i|同理可证。
三、判断正误1、×2、×3、×4、√5、×6、√7、√√10、×11、×四、计算题1、由Cauclcy-Rieman方法易知,f(z)在复平面上处处解析且f"(z)(3x23y2)i6xy或f(z)(xiy)3z3f"(z)3z22、左式11dz2i[231dz24)zi]0C(z4)ziC(z或:左式Res[f(z),zi]Res[f(z),zi]03、a在c处解析,左式=0a在c处解析,za是三级极点左式2i2!(sinz)""zaisina4、f(z)2i(3271)"z2i[6z7]f"(z)12if"(1i)12i15、f(z)z12(1nz1n11z1)()022、×9、121122n36、左式22z(z1)zz0z2z3(111)21|1zz2z31zz|12jt2jtF(2sincost)F(sin2t)F(ee)7、2jtj[(2)(2)]t1a8、L(1ate)L(1)aL(te)S(s1)219、f(t)21||jwteedwecostd01jt1jte(ee)d220t扩展阅读:复变函数与积分变换复习题+答案复变函数与积分变换复习题汇总一、填空题1、1i3的三角函数表示为_____________________;2i的指数函数表示为______________________;1i2、ln(1)___________________;3、i有两个根,他们分别是_________________和_______________;4、f(z)y3xyi(x3xy),则3232f(z)___________________;5、ez1的孤立奇点为Z=______________,其类型为_________________;3z1e2z,0]________________;6、Res[4z7、g[1]2(),则g[cos2t]__________________;s0t[e]____________________;8、3nnz9、的收敛半径是_______________;n13ndz_____________,其中C:10、2z2z4c11、Zabi,a与b是实数,且a12、sin|z正向;0,b0,则argZ________;1有两个奇点,一个是Z=_______,是_________奇点;另一个是Z=________,是_________1z奇点;13、Z0是14、f(z)15、exp f1(z)与f2(z)的m级和n级极点,则Z0是f1(z)f2(z)的___________级极点;1展为Z的幂级数后的结果为________,其收敛半径为_____________;(1z)2z的周期是________________;216、2cos的Fourier逆变换为________________;二、证明题1、函数f(z)x2ixy在平面上处处不解析2、对于z2i,|sinz|1和|cosz|1均不成立三、判断正误(请在括号内划“√”或“×”)1、i2i;()2、z是任意复数,则z2|z|2;()3、f"(z0)存在,那么f(z)在z0处解析;()4、u和v都是调和函数,v是u的共轭调和函数,则-u是v的共扼调和函数;(5、u、v都是调和函数,则u+iv必为解析函数;()6、f(z)uiv解析,则uvuxy,yvx;()7、f(z)解析,则下面的导数公式全部正确。
复变函数与积分变换期末考试复习题及参考答案-高起本
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《复变函数与积分变换》复习题一、判断题1、cos z 与sin z 在复平面内有界. ( )2、若{}n z 收敛,则{Re }n z 与{Im }n z 都收敛. ( )3、若函数()f z 在0z 处解析,则它在该点的某个邻域内可以展开为幂级数. ( )4、若()f z 在区域D 内解析,且'()0f z ,则()f z C (常数).( )5、若()f z 在区域D 内解析, 则对D 内任一简单闭曲线C ()0Cf z dz .( )6、若()f z 在0z 的某个邻域内可导,则函数()f z 在0z 解析. ( )7、若{}n z 收敛,则{Re }n z 与{Im }n z 都收敛. ( )8、若()f z 在区域D 内解析,且'()0f z ,则()f z C (常数).( )9、若0z 是()f z 的m 阶零点,则0z 是1/()f z 的m 阶极点. ( )10、若0lim ()zz f z 存在且有限,则0z 是函数()f z 的可去奇点.( )二、选择题 1.arg13i ( )A.-3π B.3πC.32πD.3n 2π+2 2.2z 在0z 复平面上( )A.不连续B.可导C.不可导D.解析3.设z xyi ,则下列函数为解析函数的是( )A.22()2f z x y xyB.()f z x iyC. ()2f z x i yD.()2f z xiy7.0z 是3sin zz 的极点,其阶数为( ) A.1 B.2 C.3 D.410.整数0k 则Res[cot ,]z =( )A.1kB.0C.1kD.k11、设复数1cossin33z i ,则arg z ( )A.-3B.6C.3D.2312、2w z 将z 平面上的实轴映射为w 平面的( )A.非负实轴B.实轴C.上半虚轴D.虚轴13、下列说法正确的是( )。
《复变函数与积分变换》期末考试试卷及答案[1]
![《复变函数与积分变换》期末考试试卷及答案[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/2cf4a3a77c1cfad6195fa768.png)
一.填空题(每小题3分,共计15分)1.231i -的幅角是(Λ2,1,0,23±±=+-k k ππ);2.)1(i Ln +-的主值是( i 432ln 21π+ ); 3. 211)(z z f +=,=)0()5(f ( 0 ), 4.0=z 是 4sin zzz -的( 一级 )极点; 5.zz f 1)(=,=∞]),([Re z f s (-1 ); 二.选择题(每题4分,共24分) 1.解析函数),(),()(y x iv y x u z f +=的导函数为(B ); (A ) y x iu u z f +=')(; (B )y x iu u z f -=')(;(C )y x iv u z f +=')(; (D )x y iv u z f +=')(.2.C 是正向圆周3=z ,如果函数=)(z f ( D ),则0d )(=⎰Cz z f . (A )23-z ; (B )2)1(3--z z ; (C )2)2()1(3--z z ; (D )2)2(3-z .3.如果级数∑∞=1n n nz c 在2=z 点收敛,则级数在(C )(A )2-=z 点条件收敛 ; (B )i z 2=点绝对收敛;(C )i z +=1点绝对收敛; (D )i z 21+=点一定发散.4.下列结论正确的是( B )(A )如果函数)(z f 在0z 点可导,则)(z f 在0z 点一定解析;(B) 如果)(z f 在C 所围成的区域解析,则0)(=⎰Cdz z f(C )如果0)(=⎰Cdz z f ,则函数)(z f 在C 所围成的区域一定解析;(D )函数),(),()(y x iv y x u z f +=在区域解析的充分必要条件是),(y x u 、),(y x v 在该区域均为调和函数.5.下列结论不正确的是( D ).的可去奇点;为、z A 1sin )(∞的本性奇点;为、z B sin )(∞.sin )(的孤立奇点为、z C 11∞的孤立奇点;为、z D sin )(1∞ 三.按要求完成下列各题(每小题10分,共40分) (1).设)()(2222y dxy cx i by axy x z f +++++=是解析函数,求.,,,d c b a解:因为)(z f 解析,由C-R 条件y v x u ∂∂=∂∂ xvy u ∂∂-=∂∂ y dx ay x 22+=+,22dy cx by ax --=+,2,2==d a ,,2,2d b c a -=-=,1,1-=-=b c给出C-R 条件6分,正确求导给2分,结果正确2分。
复变函数与积分变换期末考试复习题及参考答案-专升本
![复变函数与积分变换期末考试复习题及参考答案-专升本](https://img.taocdn.com/s3/m/396d88347c1cfad6185fa742.png)
《复变函数与积分变换》复习题一、填空题1、写出复数1i +的其他两种表示形式:______________________;______________;2、ln(3)-= __________________;3、221Re [3,]s z z z++∞=___________; 4、映射2w z =,在1z i =+处的旋转角是___________,伸缩率_____________;5、设2()cos f t t t =+,则()f t 的拉氏变换为______________。
6、3270z +=的根为__________;7、1i e -+ 的模__________;8、2213Re [2(1),1](1)1s z z z ++-=--__________; 9、3,02i z e θθπ=≤≤,表示何种曲线_________;10、映射21w z =-,在z i =处的旋转角是________,伸缩率_________。
二、计算题1、解方程 380z +=2、(1Re )Cz dz +⎰,其中C 为沿虚轴从i -到i 3、()21z zdz z =-⎰ 4、112cos z z dz z=⎰ 5、用留数定理计算积分22sin (1)z z dz z z =-⎰,6、()=w F ()()()11i w w πδδ-++的傅氏逆变换式。
7、求幂级数21nnz n ∞=∑的收敛半径,并指出在收敛圆周上的敛散性;8、C z dz ⎰,其中C 为沿虚轴从i -到i 。
9、5sin 2z zdz z π=⎛⎫- ⎪⎝⎭⎰10、74zz e dz z =⎰ 11、用留数定理计算积分21sin (1)z z zdz z e =-⎰,12、已知()2,t f t e cos t =求()f t 的拉普拉斯变换;13、()=w F ()()()22w w πδδ-++的傅氏逆变换式。
14、判断级数112n n i n ∞=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑的收敛性,绝对收敛性;三、解答题1、讨论函数()3223f z x y i =+的连续性、可导性及解析性;2、3cos 1(1)z z z --的奇点?各属何类型?如是极点,指出它的阶数。
复变函数与积分变换期末试题及答案
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复变函数与积分变换试题与答案一、填空题:(每题3分)1.i 31--的三角表达形式: ; 指数表达形式: ; 几何表达形式: . 2.=-i 2)3( ;3. 设Max =M {}C z z f ∈|)(|,L 为曲线C 的长度,则≤⎰z z f C d )( . 4.级数21n z z z +++++的和函数的解析域是 。
5. 分式线性函数、指数函数、幂函数的映照特点各是 二、解答题(每题8分)1.设22()i f z xy x y =+,则()f z 在何处可导?何处解析?2.已知f (z )的虚部为222121),(y x y x v +-=,求解析函数0)0()(=+=f iv u z f 且.3.求积分 ,C I zdz =⎰ C 为沿单位圆(||1)z =的逆时针一周的曲线。
4.求sin d (1)Czz z z -⎰,其中C 为||2z =。
5.求e d cos zCz z⎰,其中C 为||2z =。
6.把函数)2)(1(12-+z z 在2||1<<z 内展开成罗朗级数。
7.指出 6sin )(z zz z f -= 在有限复平面上的孤立奇点及类型,并求奇点处的留数。
8.求将单位圆 | z | < 1内保形映照到单位圆 | w | < 1内, 且满足0)21(=f ,2)21(arg π='f 的分式线性映照。
四、利用拉氏变换求解微分方程(6分)⎩⎨⎧='==+'+''-1)0()0(34y y e y y y t (提示:1[]1t L e s -=+)试题答案一、填空题:(每题3分) 1.i 31--的三角表达形式:222[cos(2)sin(2)]33k i k ππππ-++-+; 指数表达形式:2(2)32k i eππ-+ ;几何表达形式:|12,-=2(1(2)3Arg k ππ-=-+. 2.=-i 2)3(222ln3k ieππ--+;3. 设Max =M {}C z z f ∈|)(|,L 为曲线C 的长度,则()d Cf z z ML ≤⎰.4.级数21n z z z +++++的和函数的解析域是||1z <。
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工程数学(数值计算)习题课
[例15-1] 求0122
=+-x x 的Newton 迭代法格式为: ,收敛阶为: 。
[解](1)
2
21
221-+--=+k k k k k x x x x x ,(2)收敛阶为: 1(线性收敛) 。
[例15-2] 下列方程各有一实根,判别能否直接将其写成迭代格式而后求解如不能,将方程变形,给出一个收敛的迭代格式。
(1)x =(co s x +sin x )/4; (2)x =4–2x
2
ln )
4ln(1n n x x -=
+
[例21] 设f (x )=(x 3a )2,
(1)写出解f (x )=0的Newton 迭代格式; (2)证明此迭代格式是线性收敛的。
f (x )=(x 3-a )2f '(x )=6x 2(x 3-a )
1'
()
,0,1,2,()
k k k k f x x x k f x +=-
=L
321232()5,0,1,2,6()66k k k k k k k
x a a
x x x k x x a x +-=-=+=-L
25()66a x x x ϕ=
+'35()63
a x x ϕ-=- 3*a x ='*335511
()()163632
a x a ϕ-=
-=-=<0≠
[例22] 用牛顿法求f (x )=x 3–3x –1=0在x 0=2附近的根,要求有四位有效数字(准确解是x =1.)。
[解]:因为f (x )=x 3–3x –1=0,所以f '(x )=3x 2–3
由牛顿公式可得:
取初值x 0=2,计算结果见下表:
故f (x )=x 3–3x –1=0的根近似值为x ≈。
[例25] 用快速弦截法求x 3–3x –1=0在x 0=2附近的实根,设取x 1=,算到四位有效数字为止。
[解]:设f (x )=x 3–3x –1,由快速弦截公式:
即:3
)
(12
1
12111-++++=
----+k k k k k k k k k x x x x x x x x x 取x 0=2,x 1=计算结果见下表:
故f (x )=x 3–3x –1=0的根近似值为x ≈。
[例32] 给出数据点:0134
19156i i
x y =⎧⎨=⎩
(1)用012,,x x x 构造二次Lagrange 插值多项式L 2(x ),并计算x =的近似值2(1.5)L 。
[解]:(1)由Lagrange 插值得:2
220
()()-1.66679.6667 1i i i L x y l x x x ===++∑
于是:2(1.5)
11.75L =
[例33] 已知f (0)=1,f (1)=2,f (2)=4,求f (x )的二次插值多项式。
[解]:
[例38] 给定正弦函数表如下:
x sin x
[解]:用二次插值选取x 0=,x 1=,x 2=,按抛物线插值公式有:
计算得:≈,(准确值=……)
[例40] 已知函数e -x 的下列数据
用逐步插值方法求x =的值。
[解]:当x=,按逐步插值公式
计算结果见下表:
故≈,(准确值)
[例48-1] 计算积分
⎰
1
5
.0dx x ,取4位有效数字,用梯形公式求得的近似值为:( ) ;梯
形公式的代数精度为:( 1 ) 。
[例49] 证明求积公式))()((12
)())()((2)(''
2a f b f a b b f a f a b dx x f b
a
---+-≈⎰
的代数精度
是3。
[50] Find the constants 01,c c and 1x so that the quadrature formula (求积公式)
10110
()(0)()f x dx c f c f x ≈+⎰
has the highest possible degree of precision (代数精度).
Solution. Making 10110
()(0)()f x dx c f c f x =+⎰
hold for each 2()1,,f x x x =
gives
01112111,
1/2,1/3
c c c x c x +=== Solving the equations for 01,c c an
d 1x yields 011/4,3/4c c == and 12/3x =.
Since
1333
011
1/42/90x dx c c x =≠=•+⎰
, we see that the quadrature formula 10
132
()(0)()443
f x dx f f ≈
+⎰
has the degree of precision 2.
[例53] 分别用梯形公式和辛卜生公式计算积分
⎰+1
024dx x x
,
(n =8),并比较结果。
[解]:由复化梯形公式:)]()(2)([21
1
1
b f x f a f h T n k k n ++=∑-=
和复化辛卜生公式:)]()(2)(4)([61
112
12
b f x f x f a f h S n k k n k k n +++=∑∑-==-
则125.08011=-=
h ,25.04
12=-=h 所以1114.07822.18218≈⨯⨯=
T ,1116.06774.26
25
.04≈⨯=S 计算结果见下表:
注释:⎰+1
02
4dx x x 的精确解为111572.04
5
ln 21=。
[例57]
用龙贝方法求积分
要求误差ε<10-5。
[解]:按公式
再按公式
计算,结果见下表:
即:
故:
(准确值为0842701)
[例62] 取步长h =用改进的欧拉格式解初值问题
⎩⎨
⎧=≤≤+=1
)0(1
0'y x y x y
试将计算结果与准确解相比较。
[解]:改进的欧拉格式是:⎪
⎩⎪
⎨⎧+=++=++=++)
(5.0)(1.0)(1.011c p i p i i c
i i i p y y y y x y y y x y y
计算结果见下表:
本问题有解析解:y =2e x -x -1,按此解析式子算出的值列在上表的第
6列,以便和改进欧拉计算结果作比较。
此题也可按整理后的格式(只有3次乘法)y i +1=++1+计算。
[例63]
Use Euler ’s method to approximate the solution for the initial-value problem :
21(),23,(2)1,dy
t y t y dt
=+-≤≤=with 0.5h =.
[Solution ] The Euler ’s scheme is given by
021(2)1,
[1()].
i i i i w y w w h t w +===++-
Using 0100.5,2, 2.5h t t t h ===+= gives
221000[1()]10.5[1(21)]2w w h t w =++-=++-=
222111[1()]20.5[1(2.52)] 2.625w w h t w =++-=++-=
[例65] 取步长h =用四阶龙格-库塔格式求解
⎩⎨
⎧=≤≤+=1
)0(1
0)1/(3'y x x y y
[解]:四阶龙格-库塔格式是:
y i +1=y i +(K 1+2K 2+2K 3+K 4)/6
其中:K 1=3y i /(1+x i ),K 2=3(y i +/+x i ),K 3=3(y i +/+x i ),K 4=3(y i +/+x i )。
计算结果见下表:
[例71] 用塞德尔迭代法(迭代五次)解方程组
⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧=+---=-+--=--+--=---34
1085121045432143214
3214321x x x x x x x x x x x x x x x x 并与准确解x 1=1,x 2=2,x 3=3,x 4=4相比较。
[解]:收敛的塞德尔迭代格式为:
取初始值:
0)0(1=x ,0)0(2=x ,0)0(3=x ,0)
0(4=x
计算结果见下表:
[例75] 用Gauss 消去法解方程组:⎪⎩
⎪
⎨⎧=++=++=++96.05.696.00.502.036.05.40.20.61.31.150.0z y x z y x z y x
[解]:用Gauss 消去法求解如下表:
故方程组的解为:x =,y =1,z =2。