复变函数习题答案第3章习题详解.docx
复变函数 高等教育出版社 课后习题详解 第三章
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小结 ! 找出实部虚部分别计算 % 8.%利用在单位圆周上#C ! 的性质 ! 及柯西积分公式说明 # A #C # 0
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其中 0 为正向单位圆周 F ! $ #FC !% & $ 解 ! 注意到复积分 -" 在 ## # 中积分变量# 始终限制在; 上变化 ! A
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复变函数 西安交通大学 第四版 高等教育出版社 课后答案
-$ 7 & 沿下列路线计算积分? #% 8!% , #A # 自原点至 -$ $ 的直线段 & !
课后习题全解 !!!
& # 自原点沿实轴至 -! 再由 - 沿直向上至 -$ $ & 自原点沿虚轴至$ 再由$ 沿水平方向向右至 -$ # ! $ % 解 !! 所给路线的参数方程为 % 起点参数1 # # ! -$ ## " $ 1 1 # ,( (!! 由复积分计算公式 % 终点参数1 #!% ,!
复变函数第三章习题答案
第三章柯西定理柯西积分掌握内容:1.柯西积分定理:若函数()f z 在围线C 之内是处处解析的,则()Cf z dz =⎰0 。
2.柯西积分定理的推广:若函数()f z 在围线C 之内的,,...n z z z 12点不解析,则()()()...()nCC C C f z dz f z dz f z dz f z dz =+++⎰⎰⎰⎰12,其中,,...nC C C 12是分别以,,...n z z z 12为圆点,以充分小的ε为半径的圆。
3.若在围线C 之内存在不解析点,复变函数沿围线积分怎么求呢?——运用柯西积分公式。
柯西积分公式:若函数z 0在围线C 之内,函数()f z 在围线C 之内是处处解析的,则()()Cf z dz if z z z π=-⎰002 4.柯西积分公式的高阶求导公式:若函数z 0在围线C 之内,函数()f z 在围线C 之内是处处解析的,则()()()()!n n Cf z i dz f z z z n π+=-⎰0102习题:1.计算积分⎰++-idz ix y x 102)(积分路径是直线段。
解:令iy x z +=,则idy dx dz += 积分路径如图所示:在积分路径上:x y =,所以313121212131211032223211211211210102102102i x ix y i x ix x dxix x i iydy xdx dx ix x dy ix x i iydy ydx dx ix x idy dx ix y x dz ix y x ii+-=-+--+=++--+=++--+=++-=+-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰++)()()()()())(()(2.计算积分⎰-iidz z 。
积分路径分别是:(1)直线段,(2)右半单位圆,(3)左半单位圆。
解:(1)令z x i y =+,则z dz xd idy ==+,在积分路径上,0x =,所以11iiz dz iydy iydy i--=-+=⎰⎰⎰(2)令i z re θ=,在积分路径上:,1i z r dz ie d θθ===//222i i iz dz ie d i πθπθ--==⎰⎰(3)令i z re θ=,在积分路径上:,1i z r dz ie d θθ===//2322ii iz dz ie d i πθπθ-==⎰⎰5.不用计算,证明下列分之值为零,其中为单位圆。
复变函数习题解答(第3章)
[,].
因为f(z)于区域D内是单叶的,即f(z)是区域D到的单射,而z(t)是[,]到D内的单射,故f(z(t))是[,]到内的单射.
因在D内有f’(z)0,故在[,]上,|f’(z(t))z’(t) |= |f’(z(t)) | ·|z’(t) |
x2
=v
y2
,v
x2
=u
y2,故w
xx+w
yy= 2 (u
x2
+v
x2
+u
y2
+v
y2
) = 4 (u
x2
+v
x2
) = 4 |f(z) |2;即(2
/x2
+2
/y2
) |f(z) |2
= 4 |f’(z) |2.
18.设函数f(z)在区域D内解析,且f’(z)
0.试证ln |f’(z) |为区域D内的调和函数.
xx+v
yy)v= 0;
由于u,v满足Cauchy-Riemann方程,故u
x2
=v
y2
,v
x2
=u
y2
,u
xv
x+u
yv
y= 0,因此(u
xu+v
xv)2
+ (u
yu+v
yv)2
=u
x2
u2
+v
x2
v2
+ 2u
xuv
xv+u
y2
u2
+v
y2
v2
+ 2u
yuv
《复变函数》第四版习题解答第3章
-1-
∫ ∫
C
Re[ f (z )]dz = Im[ f (z )]dz =
∫ ∫
2π
0 2π
Re e iθ de iθ = cos θ (− sin θ + i cos θ )dθ = π i ≠ 0
[ ]
∫
2π
0
C
0
Im e iθ deiθ = sin θ (− sin θ + i cos θ )dθ = −π ≠ 0
3.设 f ( z ) 在单连域 D 内解析,C 为 D 内任何一条正向简单闭曲线,问
∫
解
C
Re[ f (z )]dz =
∫
C
Im[ f (z )]dz = 0
是否成立,如果成立,给出证明;如果不成立,举例说明。 未必成立。令 f ( z ) = z , C : z = 1 ,则 f ( z ) 在全平面上解析,但是
e z dz v ∫C z 5 , C :| z |= 1
= 2πe 2 i
解
(1)由 Cauchy 积分公式, ∫ 解 1: ∫ 解 2: ∫
C
ez dz = 2π i e z z−2
z =2
(2)
C
1 dz 1 = ∫ z + a dz = 2π i 2 2 C z−a z+a z −a
2
=
z =a
=0
(8)由 Cauchy 积分公式, (9)由高阶求导公式, ∫
v ∫
C
sin zdz = 2π i sin z |z =0 = 0 z
2
sin z
C
π⎞ ⎛ ⎜z − ⎟ 2⎠ ⎝
dz = 2π i(sin z )'
复变函数习题答案第3章习题详解
第三章习题详解1. 沿下列路线计算积分⎰+idz z 302。
1) 自原点至i +3的直线段;解:连接自原点至i +3的直线段的参数方程为:()t i z +=3 10≤≤t ()dt i dz +=3()()()⎰⎰+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=+131033233023313313i t i dt t i dz z i2) 自原点沿实轴至3,再由3铅直向上至i +3;解:连接自原点沿实轴至3的参数方程为:t z = 10≤≤t dt dz =33033023233131=⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎰⎰t dt t dz z连接自3铅直向上至i +3的参数方程为:it z +=3 10≤≤t idt dz =()()()331031023323313313313-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=⎰⎰+i it idt it dz z i()()()333310230230233133********i i idt it dt t dz z i+=-++=++=∴⎰⎰⎰+ 3) 自原点沿虚轴至i ,再由i 沿水平方向向右至i +3。
解:连接自原点沿虚轴至i 的参数方程为:it z = 10≤≤t idt dz =()()310312023131i it idt it dz z i=⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎰⎰连接自i 沿水平方向向右至i +3的参数方程为:i t z += 10≤≤t dt dz =()()()33103102323113131i i i t dt i t dz z ii-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=⎰⎰+()()333332023021313113131i i i i dz z dz z dz z iiii+=-++=+=∴⎰⎰⎰++ 2. 分别沿x y =与2x y =算出积分()⎰++i dz iy x102的值。
解:x y = ix x iy x +=+∴22 ()dx i dz +=∴1 ()()()()()⎪⎭⎫⎝⎛++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=+∴⎰⎰+i i x i x i dx ix x i dz iy x i213112131111023102102 2x y = ()22221x i ix x iy x +=+=+∴ ()dx x i dz 21+=∴()()()()()⎰⎰⎪⎭⎫⎝⎛++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=+∴+1104321022131142311211i i x i x i dx x i x i dz iy xi而()ii i i i 65612121313121311+-=-++=⎪⎭⎫⎝⎛++3. 设()z f 在单连通域B 内处处解析,C 为B 内任何一条正向简单闭曲线。
复变函数答案 钟玉泉 第三章习题全解
即 Φ′(x) = 0, Φ( x) = C ,故
f (z) = e x (x cos y − y sin y) + i( xex sin y + e x y cos y + C)
又因 f (0) = 0, 故 f (0) = iC = 0 ⇒ C = 0 ,所以
f (z) = ex ( x cos y − y sin y) + i(xex sin y + e x y cos y)
′(
x)
= 0.
所以ϕ( x) = C ,故
x
y
f (z) = − x2 + y2 + C + i x2 + y2
又因为 f (2) = 0 ,所以 C = 1 ,故 2
x1
y
f (z) = − x2 + y2 + 2 + i x2 + y2
17.证明:设 f (z ) = u + iv ⇒ 4 f ′( z) 2 = 4(ux2 + vy2 )
∫ 2z 2 − z +1dz = 2πi(2z 2 − z +1) = 4πi
z ≤2 z −1
z =1
(2)可令 f (z) = 2z 2 − z +1,则由导数的积分表达式得
∫ 2z 2 − z +1dz = 2πif ′(z) = 6πi
z =2 (z − 1) 2
z =1
sin π zdz
∫ v = (xex cos y − e x y sin y + e x coy)dy
∫ = xex sin y + e x sin y − e x y sin ydy
复变函数与积分变换第三章习题解答
fc Re[f (z)}Lz= s:·T Re[产�/0 = J�os0(- sin0+icos0}10= 冗 i-:t:O
、
f clm[J(z)}lz=
1 单位圆上 z=- 的性质 , 及柯西积分公式说明 4. 利用
s::r
il) i(J lm[e �e = fo�in0(-sin0+icos0}10 =- -:t:O
宣
(4) (5) ( 6)由柯西基本定理知 : 其结果均为0
1 正气衣 =f 一 (z+iXz +4) 如fz+il: lz 气 z +j z- J 3
2
I
1
=2冗i
(8)由
Cauchy 积分公式,
(9)由 高阶求导公式, (10)由高阶求导公式
fc ,'�"�『心 �2 i(sin,)
兀
f sinzdz =2
I。
: z 由=JJ3r +i t)\3+i肋
+I 2
(2)
I:
打
/dz = �··(. 止+f c, z油+f C2/dz•
2
l。
1 I 26. I =...:.(3+i)3 t3 1 =-(3+i)1=6+—I 3 3 3 0
=(3 + i)3
I
t d,
2
C3
{
x = 3, y =t,
(Ost 釭); c, 之参数方程为{ y = t,
-4 -
故 Re [
共部分为 B 。 如果 f伈)在B1 -B 与B2 -B内解析 , 在 证明
1 3. 设 cl 与 C 2为相交干 M、N两点的简单闭曲线
复变函数第三章答案
I1 = ∫
C
� � 构成闭曲线(非简单) ,此时 C + 3, 2 可分解成两个简单闭曲线 2 MA2 和 3 AN 3 ,类似于上面的情
形,有
��� �
∫
∫
于是由复积分的曲线可加性
� 2 MA 2
� 3 AN 3
1 dz = 2π i , z −1 1 dz = 2π i , z −1
∫
��� � C + 3,2
C
综上所述,
I1 = ∫
( 2)当 n ≠ 1 时,
C
1 。 dz = k ⋅ ( ±2π i ) + ln 2 ( k = 0,1, 2,⋯ ) z −1
1 1 在 ℂ \{1} 内存在单值的原函数 ⋅ ( z − 1)1− n ,所以,由复积分的 n ( z − 1) 1− n
牛顿—莱布尼茨公式,
I = ∫ Im zd z = ∫
C
1 0
( Im a + Im( b − a) ⋅ t )(b − a ) d t
1 ⎛ ⎞ 1 = ( b − a ) ⎜ Im a + Im(b − a ) ⎟ = (b − a ) Im ( a + b ) 。 2 ⎝ ⎠ 2
3. 计算下列积分:
I1 = ∫
∫
在 C + 1, 0 上,所以
���
1 1 1 1 1 dz = ∫ ���� ( − )dz = (2π i) = π , 2 C + 1,0 1+ z 2i z −i z +i 2i 同理如果 C 仅围绕 i 按顺时针转一周,有 1 1 1 1 1 dz = ∫ ���� ( − )dz = ( −2π i) = −π , ��� � 2 ∫C +1,0 1+ z 2i C +1,0 z − i z + i 2i
复变函数第三章习题答案
复变函数第三章习题答案复变函数第三章习题答案第一题:设f(z) = u(x,y) + iv(x,y) 是定义在D上的解析函数,其中D是包含原点的区域。
证明:如果f(z) 在D上为常数,则f(z) 在D上为零函数。
解答:根据题意,我们知道f(z) 是定义在D上的解析函数,并且在D上为常数。
即对于任意的z = x + iy ∈ D,有f(z) = c,其中c为常数。
由于f(z) 是解析函数,根据解析函数的性质,它满足柯西-黎曼方程:∂u/∂x = ∂v/∂y∂u/∂y = -∂v/∂x由于f(z) 在D上为常数,因此u(x,y) 和 v(x,y) 在D上也为常数。
假设u(x,y) = A,v(x,y) = B,则有:∂u/∂x = 0∂u/∂y = 0∂v/∂x = 0∂v/∂y = 0由柯西-黎曼方程可得:∂u/∂x = ∂v/∂y = 0∂u/∂y = -∂v/∂x = 0由此可得,u(x,y) 和 v(x,y) 为常数函数,即在D上为常数A和B。
由于f(z) =u(x,y) + iv(x,y),所以f(z) = A + iB。
因此,如果f(z) 在D上为常数,则f(z) 在D上为零函数。
第二题:设f(z) = u(x,y) + iv(x,y) 是定义在D上的解析函数,其中D是包含原点的区域。
证明:如果f(z) 在D上为纯虚函数,则f(z) 在D上为常数。
解答:根据题意,我们知道f(z) 是定义在D上的解析函数,并且在D上为纯虚函数。
即对于任意的z = x + iy ∈ D,有f(z) = iv(x,y),其中i为虚数单位。
由于f(z) 是解析函数,根据解析函数的性质,它满足柯西-黎曼方程:∂u/∂x = ∂v/∂y∂u/∂y = -∂v/∂x由于f(z) 在D上为纯虚函数,因此u(x,y) = 0,v(x,y) ≠ 0。
假设v(x,y) = B,则有:∂u/∂x = 0∂u/∂y = 0∂v/∂x = 0∂v/∂y = B由柯西-黎曼方程可得:∂u/∂x = ∂v/∂y = 0∂u/∂y = -∂v/∂x = -B由此可得,u(x,y) = 0,v(x,y) = B。
最新复变函数习题答案第3章习题详解
第三章习题详解1. 沿下列路线计算积分⎰+idz z 302。
1) 自原点至i +3的直线段;解:连接自原点至i +3的直线段的参数方程为:()t i z +=3 10≤≤t ()dt i dz +=3()()()⎰⎰+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=+131033233023313313i t i dt t i dz z i2) 自原点沿实轴至3,再由3铅直向上至i +3;解:连接自原点沿实轴至3的参数方程为:t z = 10≤≤t dt dz =3303323233131=⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎰⎰t dt t dz z连接自3铅直向上至i +3的参数方程为:it z +=3 10≤≤t idt dz =()()()331031023323313313313-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=⎰⎰+i it idt it dz z i()()()333310230230233133********i i idt it dt t dz z i+=-++=++=∴⎰⎰⎰+ 3) 自原点沿虚轴至i ,再由i 沿水平方向向右至i +3。
解:连接自原点沿虚轴至i 的参数方程为:it z = 10≤≤t idt dz =()()310312023131i it idt it dz z i=⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎰⎰连接自i 沿水平方向向右至i +3的参数方程为:i t z += 10≤≤t dt dz =()()()33103102323113131i i i t dt i t dz z ii-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=⎰⎰+()()333332023021313113131i i i i dz z dz z dz z iiii+=-++=+=∴⎰⎰⎰++ 2. 分别沿x y =与2x y =算出积分()⎰++idz iy x102的值。
解:x y = ix x iy x +=+∴22()dx i dz +=∴1 ()()()()()⎪⎭⎫⎝⎛++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=+∴⎰⎰+i i x i x i dx ix x i dz iy x i213112131111023102102 2x y = ()22221x i ix x iy x +=+=+∴ ()dx x i dz 21+=∴()()()()()⎰⎰⎪⎭⎫⎝⎛++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=+∴+1104321022131142311211i i x i x i dx x i x i dz iy xi而()i i i i i 65612121313121311+-=-++=⎪⎭⎫⎝⎛++3. 设()z f 在单连通域B 内处处解析,C 为B 内任何一条正向简单闭曲线。
复变函数课后习题答案(全)
精心整理页脚内容习题一答案1. 求下列复数的实部、虚部、模、幅角主值及共轭复数:(1)132i+(2)(1)(2)i i i --(3)131i i i--(4)8214i i i -+-132i-(((2(((2)1-+23222(cos sin )233i i e πππ=+=(3)(sin cos )r i θθ+()2[cos()sin()]22ir i reπθππθθ=-+-=(4)(cos sin )r i θθ-[cos()sin()]i r i re θθθ-=-+-=(5)21cos sin 2sin 2sin cos 222i i θθθθθ-+=+....3. 求下列各式的值: (1)5)i -(2)100100(1)(1)i i ++-(3)(1)(cos sin )(1)(cos sin )i i i θθθθ-+--(4)23(cos5sin 5)(cos3sin 3)i i ϕϕϕϕ+-(5(6解:(1)5)i -5[2(cos()sin())]66i ππ=-+- (2)100100(1)(1)i i ++-50505051(2)(2)2(2)2i i =+-=-=-(3)(1)(cos sin )(1)(cos sin )i i i θθθθ-+--(4)23(cos5sin 5)(cos3sin 3)i i ϕϕϕϕ+- (5=(6=4.设12 ,z z i ==-试用三角形式表示12z z 与12z z 解:12cossin, 2[cos()sin()]4466z i z i ππππ=+=-+-,所以12z z 2[cos()sin()]2(cos sin )46461212i i ππππππ=-+-=+,5. 解下列方程: (1)5()1z i +=(2)440 (0)z a a +=>解:(1)z i +=由此25k i z i ei π=-=-,(0,1,2,3,4)k =(2)z==精心整理页脚内容11[cos (2)sin (2)]44a k i k ππππ=+++,当0,1,2,3k =时,对应的4个根分别为:), 1), 1), )i i i i +-+--- 6. 证明下列各题:(1)设,zx iy =+z x y≤≤+证明:首先,显然有z x y =≤+;(=(1n a z -++证明:方程两端取共轭,注意到系数皆为实数,并且根据复数的乘法运算规则,()n z ,10n a z -+++=为实系数代数方程的一个根,则也是。
复变函数与积分变换(修订版-复旦大学)课后的第三章习题答案Word版
习题三1. 计算积分2()d Cx y ix z-+⎰,其中C 为从原点到点1+i 的直线段.解 设直线段的方程为y x =,则z x ix =+. 01x ≤≤故()()12212310()11(1)(1)(1)333Cx y ix dz x y ix d x ix i i ix i dx i i x i -+=-++-=+=+⋅=+=⎰⎰⎰2. 计算积分(1)d Cz z-⎰,其中积分路径C 为(1) 从点0到点1+i 的直线段;(2) 沿抛物线y=x2,从点0到点1+i 的弧段. 解 (1)设z x ix =+. 01x ≤≤()()111()Cz dz x ix d x ix i-=-++=⎰⎰(2)设2z x ix =+. 01x ≤≤()()122211()3Ciz dz x ix d x ix -=-++=⎰⎰3. 计算积分d Czz ⎰,其中积分路径C 为(1) 从点-i 到点i 的直线段;(2) 沿单位圆周|z|=1的左半圆周,从点-i 到点i; (3) 沿单位圆周|z|=1的右半圆周,从点-i 到点i. 解 (1)设z iy =. 11y -≤≤1111Cz dz ydiy i ydy i--===⎰⎰⎰(2)设i z e θ=. θ从32π到2π22332212i i Cz dz de i de iππθθππ===⎰⎰⎰(3) 设i z e θ=. θ从32π到2π23212i Cz dz deiπθπ==⎰⎰6. 计算积分()sin zCz e z dz -⋅⎰,其中C为z a =>.解 ()sin sin z zC C Cz e z dz z dz e zdz -⋅=-⋅⎰⎰⎰ ∵sin z e z ⋅在z a =所围的区域内解析∴sin 0z Ce zdz ⋅=⎰从而()2022sin 0z i CCi z e z dz z dz adae a i e d πθπθθ-⋅====⎰⎰⎰⎰故()sin 0zCz e z dz -⋅=⎰7. 计算积分21(1)Cdzz z +⎰,其中积分路径C 为(1)11:2C z =(2)23:2C z =(3)31:2C z i +=(4)43:2C z i -=解:(1)在12z =所围的区域内,21(1)z z +只有一个奇点0z =. 12111111()2002(1)22CC dz dz i i z z z z i z i ππ=-⋅-⋅=--=+-+⎰⎰(2)在2C 所围的区域内包含三个奇点0,z z i ==±.故22111111()20(1)22CC dz dz i i i z z z z i z i πππ=-⋅-⋅=--=+-+⎰⎰(3)在2C 所围的区域内包含一个奇点z i =-,故32111111()00(1)22CC dz dz i iz z z z i z i ππ=-⋅-⋅=--=-+-+⎰⎰(4)在4C 所围的区域内包含两个奇点0,z z i ==,故42111111()2(1)22CC dz dz i i i z z z z i z i πππ=-⋅-⋅=-=+-+⎰⎰10.利用牛顿-莱布尼兹公式计算下列积分. (1) 20cos 2i z dzπ+⎰(2)z ie dzπ--⎰ (3) 21(2)iiz dz+⎰(4) 1ln(1)1iz dz z ++⎰ (5) 10sin z zdz ⋅⎰ (6) 211tan cos i z dz z +⎰解 (1)2201cos sin21222iiz zdz ch ππ++==⎰(2)2z ziie dz e ππ----=-=-⎰(3)22311111111(2)(2)(2)(2)333ii ii iz dz iz d iz iz i i +=++=⋅+=-+⎰⎰(4) 222111ln(1)11ln(1)ln(1)ln (1)(3ln 2)1284ii iz dz z d z z z π+=++=+=-++⎰⎰(5) 111100sin cos cos cos sin1cos1z zdz zd z z z zdz ⋅=-=-+=-⎰⎰⎰(6) 222112111221tan 1sec sec tan tan cos 2111tan1tan 1t 122ii i i i z dz zdz z zdz tanz z z ith h +=+=+⎛⎫=-+++ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰11. 计算积分21zCe dzz +⎰,其中C为 (1)1z i -= (2)1z i += (3)2z =解 (1)221()()zz ziz iCC e e e dz dz i e z z i z i z iππ===⋅=++-+⎰⎰ (2)221()()zz ziz iCC e e e dz dz i e z z i z i z iππ-=-==⋅=-++--⎰⎰(3) 122222sin1111zz z i iC C C e e e dz dz dz e e i z z z πππ-=+=-=+++⎰⎰⎰16. 求下列积分的值,其中积分路径C 均为|z|=1.(1) 5zC e dz z ⎰ (2) 3cos C z dz z⎰(3) 020tan12,()2C zdz z z z <-⎰ 解 (1)(4)52()4!12z z z C e i idz e z ππ===⎰(2)(2)3cos 2(cos )2!z C z i dz z iz ππ===-⎰(3)'2020tan22(tan )sec ()2z z C zz dz i z i z z ππ===-⎰17. 计算积分331(1)(1)C dzz z -+⎰,其中积分路径C 为 (1)中心位于点1z =,半径为2R <的正向圆周 (2) 中心位于点1z =-,半径为2R <的正向圆周解:(1) C 内包含了奇点1z =∴(2)13331213()(1)(1)2!(1)8z Ci idz z z z ππ===-++⎰(2) C 内包含了奇点1z =-,∴(2)13331213()(1)(1)2!(1)8z C i idz z z z ππ=-==--+-⎰19. 验证下列函数为调和函数.3223(1)632;(2)e cos 1(e sin 1).x x x x y xy y y i y ωω=--+=+++解(1) 设w u i υ=+,3223632u xx y xy y=--+ 0υ=∴223123u x xy yx ∂=--∂ 22666u x xy y y ∂=--+∂22612u x y x ∂=-∂ 22612u x y y ∂=-+∂从而有22220u ux y ∂∂+=∂∂,w 满足拉普拉斯方程,从而是调和函数.(2) 设w u i υ=+,cos 1xu e y =⋅+sin 1x e y υ=⋅+ ∴cos xu e yx ∂=⋅∂ sin x u e y y ∂=-⋅∂22cos x u e y x ∂=⋅∂ 22cos x u e y y ∂=-⋅∂从而有22220u ux y ∂∂+=∂∂,u 满足拉普拉斯方程,从而是调和函数.sin xe yx υ∂=⋅∂ cos x e y y υ∂=⋅∂22sin x e y x υ∂=⋅∂ 22sin x y e y υ∂=-⋅∂22220x y υυ∂∂+=∂∂,υ满足拉普拉斯方程,从而是调和函数.20.证明:函数22u x y =-,22xx y υ=+都是调和函数,但()f z u i υ=+不是解析函数证明:2u x x ∂=∂ 2u y y ∂=-∂ 222u x ∂=∂ 222u y ∂=-∂∴22220u ux y ∂∂+=∂∂,从而u 是调和函数.22222()y x x x y υ∂-=∂+ 2222()xy y x y υ∂-=∂+223222362()xy x x x y υ∂-+=∂+ 223222362()xy x y x y υ∂-=∂+∴22220x y υυ∂∂+=∂∂,从而υ是调和函数. 但∵u x y υ∂∂≠∂∂ u yx υ∂∂≠-∂∂ ∴不满足C-R 方程,从而()f z u i υ=+不是解析函数. 22.由下列各已知调和函数,求解析函数()f z u i υ=+(1)22u x y xy =-+ (2)22,(1)0yu f x y ==+解 (1)因为 2u x y xy υ∂∂=+=∂∂ 2u y x y x υ∂∂=-+=-∂∂ 所以22(,)(,)(2)(2)(2)00(0,0)(0,0)222u u x y x y y x dx dy C y x dx x y dy C xdx x y dy C y xx y xy C υ∂∂=-++=-+++=-+++⎰⎰⎰⎰∂∂=-+++2222()i(2)22x y f z x y xy xy C =-++-+++令y=0,上式变为22()i()2x f x x C =-+从而22()i i 2z f z z C=-⋅+(2)2222()u xy x x y ∂=-∂+22222()u x y y x y ∂-=∂+ 用线积分法,取(x0,y0)为(1,0),有2(,)4222(1,0)122222()0()1110x y x u u x y ydx dy C dx x dy C y x x x y x x y C x x y x y υ∂∂=-++=-+⎰∂∂+=-+=-+++⎰⎰2222()i(1)y xf z C x y x y =+-+++由(1)0.f =,得C=0()11f i z z ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭23.设12()()()()n p z z a z a z a =---,其中(1,2,,)i a i n =各不相同,闭路C 不通过12,,,na a a ,证明积分1()d 2π()Cp z z ip z '⎰等于位于C 内的p(z)的零点的个数.证明: 不妨设闭路C 内()P z 的零点的个数为k, 其零点分别为12,,...ka a a1112312121()()()...()...()1()12πi ()2πi()()...()111111...2πi2πi2πi111111...1...2πi2πin nk k n k k CCn CCCnCCk nk z a z a z a z a z a P z dz dzP z z a z a z a dz dz dz z a z a z a dz d z a z a -==+-+--+--'=---=+++---=++++++--∏∏⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰个z k=24.试证明下述定理(无界区域的柯西积分公式): 设f(z)在闭路C 及其外部区域D 内解析,且lim ()z f z A →∞=≠∞,则(),,1()d ,.2πC f z A z D f A z G i z ξξξ-+∈⎧=⎨∈-⎩⎰其中G 为C 所围内部区域.证明:在D 内任取一点Z ,并取充分大的R ,作圆CR: R z =,将C 与Z 包含在内则f(z)在以C 及RC 为边界的区域内解析,依柯西积分公式,有R 1()()()[-]2πi C C f f f z d d z z ζζζζζζ=--⎰⎰因为()f z z ζζ-- 在Rζ>上解析,且()1lim lim ()lim ()11f f f z z ζζζζζζζζζ→∞→∞→∞=⋅==--所以,当Z 在C 外部时,有1()()2πiC f f z A d z ζζζ=--⎰即1()()2πi C f d f z Az ζζζ=-+-⎰设Z 在C 内,则f(z)=0,即R 1()()0[]2πi C C f f d d z z ζζζζζζ=---⎰⎰故有:1()2πiC f d Az ζζζ=-⎰。
复变函数习题三答案
复变函数习题三答案【篇一:《复变函数》考试试题与答案各种总结】xt>一、判断题(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,则{re zn}{im zn}与都收敛. ( )4.若f(z)在区域d内解析,且f(z)?0,则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?z0limf(z)存在且有限,则z0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c?cf(z)dz?0.( )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)dz?__________.(n为自然数)1、 ?|z?z0|?1(z?z)n22sinz?cosz? _________. 2.3.函数sinz的周期为___________.f(z)?4.设?1z2?1,则f(z)的孤立奇点有__________.n5.幂级数?nzn?0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n??limzn??z1?z2?...?zn?n??n,则______________.limezres(n,0)?z8.________,其中n为自然数.sinz9. 的孤立奇点为________ .zlimf(z)?___zf(z)的极点,则z?z010.若0是.三.计算题(40分):1. 设1f(z)?(z?1)(z?2),求f(z)在d?{z:0?|z|?1}内的罗朗展式.1dz.?|z|?1cosz2.3?2?7??1f(z)??d?c??z3. 设,其中c?{z:|z|?3},试求f(1?i).w?4. 求复数z?1z?1的实部与虚部.四. 证明题.(20分) 1. 函数为常数. 2. 试证: f(z)?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内在割去线段0?rez?1的z平面内能分出两个单值解析分支,并求出支割线0?rez?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?2?in?11. ? ;2. 1;3. 2k?,(k?z);4. z??i; 5. 1 0n?1?6. 整函数;7. ?;8. 三.计算题.1. 解因为0?z?1, 所以0?z?1?1?zn111n??z??(). f(z)???2n?02(z?1)(z?2)1?z2(1?)n?021; 9. 0; 10. ?.(n?1)!2. 解因为z?resf(z)?limz??2?2z??2?lim1??1, coszz???sinzz??2resf(z)?limz???2z???2?lim1?1. coszz????sinz所以1sf(z)?resf(z)?0. z?2cosz?2?i(re??z??z?2223. 解令?(?)?3??7??1, 则它在z平面解析, 由柯西公式有在z?3内, f(z)??(?)?c??z?2?i?(z).所以f?(1?i)?2?i??(z)z?1?i?2?i(13?6i)?2?(?6?13i). 4. 解令z?a?bi, 则 w?z?122a(?1?bi)2a(?1)b2. 2?1?1?122222z?1z?1(a?1)?b(a?1)?ba(?1)?bz?12(a?1)z?12b, . )?1?im()?z?1(a?1)2?b2z?1(a?1)2?b2故 re(四. 证明题.1. 证明设在d内f(z)?c.令f(z)?u?iv,则f(z)?u2?v2?c2.2?uux?vvx?0两边分别对x,y求偏导数, 得??uuy?vvy?0(1)(2)因为函数在d内解析, 所以ux?vy,uy??vx. 代入 (2) 则上述方程组变为?uux?vvx?022. 消去ux得, (u?v)vx?0. ??vux?uvx?01) 若u?v?0, 则 f(z)?0 为常数.2) 若vx?0, 由方程 (1) (2) 及 c.?r.方程有ux?0, uy?0, vy?0. 所以u?c1,v?c2. (c1,c2为常数).22所以f(z)?c1?ic2为常数. 2.证明f(z)?的支点为z?0,1. 于是割去线段0?rez?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)?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2?i?2支在上岸之幅角为0, 因而此分支在z??1的幅角为,故f(?1)??.2《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limf(z)一定不存在. ( )z?z06. 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{zn}收敛,则{rezn}与{imzn}都收敛. ( ) 9. 若f(z)在区域d内解析,则|f(z)|也在d内解析. ( )11110. 存在一个在零点解析的函数f(z)使f()?0且f()?,n?1,2,....n?12n2n( )二. 填空题. (20分)1. 设z??i,则|z|?__,argz?__,?__z?1?i2.设f(z)?(x2?2xy)?i(1?sin(x2?y2),?z?x?iy?c,则limf(z)?________.3.dz?|z?z0|?1(z?z0)n?_________.(n为自然数)4. 幂级数?nzn的收敛半径为__________ .n?0?5. 若z0是f(z)的m阶零点且m0,则z0是f(z)的_____零点.6. 函数ez的周期为__________.7. 方程2z5?z3?3z?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_________. 21?z9. 函数f(z)?|z|的不解析点之集为________.z?110. res(,1)?____. 4z三. 计算题. (40分)3sin(2z)的幂级数展开式. 1. 求函数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.??|z|dz,积分路径为(1)单位圆(|z|?1)?ii3. 计算积分:i的右半圆.4. 求sinzz?2(z?)22dz.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.【篇二:复变函数习题详解习题三】p> 1.沿下列路线计算积分?3?i0z2dz。
复变函数习题解答-3
e z dz v ∫C z 5 , C :| z |= 1
= 2πe 2 i
解
(1)由 Cauchy 积分公式, ∫ 解 1: ∫ 解 2: ∫
C
ez dz = 2π i e z z−2
z =2
(2)
C
1 dz 1 = ∫ z + a dz = 2π i 2 2 C z−a z+a z −a
2
=
z =a
iη θ ie θ 1 1 1 π 2i cosη d dx d dη . (分子分母同乘以 1 + e −2iη ) ζ = + η = + , 关。则 ∫ ∫0 1 + x 2 ∫0 1 + e2iη ∫ 0 1+ ζ 2 0 4 2 + 2 cos 2η
3π i 2z
=0
−π i
2)
∫π ch 3zdz = 3 sh 3z |π
6 i
0
1
0 i/6
= −i/3
3) 4) 5) 6)
∫ π sin
- i
1
πi
2
zdz = ∫
1 − cos 2 z z sin 2 z π i 1 dz = ( − ) |-π i = (π − sh 2π )i -π i 2 2 4 2
3.设 f ( z ) 在单连域 D 内解析,C 为 D 内任何一条正向简单闭曲线,问
∫
解
C
Re[ f (z )]dz =
∫
C
Im[ f (z )]dz = 0
是否成立,如果成立,给出证明;如果不成立,举例说明。 未必成立。令 f ( z ) = z , C : z = 1 ,则 f ( z ) 在全平面上解析,但是
3复变函数 课后答案(王绵森 著) 高等教育出版社
习题一解答1.求下列复数的实部与虚部、共轭复数、模与辐角。
(1)i 231+; (2)i13i i 1−−; (3)()()2i 5i 24i 3−+; (4)i 4i i 218+−解 (1)()()()2i 31312i 32i 32i 32i 31−=−+−=+ 所以133=⎭⎬⎫⎩⎨⎧+i 231Re ,1322i 31Im −=⎭⎬⎫⎩⎨⎧+,()2i 31312i 31+=+,131********i 3122=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−+⎟⎠⎞⎜⎝⎛=+, k π2i 231arg i 231Arg +⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+",2,1,0,232arctan ±±=+−=k k π(2)()()()()i,25233i 321i i)(1i 1i 13i i i i i 13i i 1−=+−−−=+−+−−−=−−所以,23i 13i i 1Re =⎭⎬⎫⎩⎨⎧−− 25i 13i i 1Im −=⎭⎬⎫⎩⎨⎧−−25i 23i 13i i 1+=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−,2342523i 13i i 122=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−+⎟⎠⎞⎜⎝⎛=−−, k π2i 1i 3i 1arg i 1i 3i 1Arg +⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−− ",±,±,=,+−=210235arctan k k π.(3)()()()()()()()()()42i 7i 262i 2i 2i 5i 24i 32i 5i 24i 3−−=−−−+=−+ 13i 27226i7−−=−−=所以()()272i 5i 24i 3Re −=⎭⎬⎫⎩⎨⎧−+,()()132i 5i 24i 3Im −=⎭⎫⎩⎨⎧−+,()()l3i 272i 5i 24i 3+−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−+()()22952i5i 24i 3=−+, ()()()()k ππk π2726arctan 22i 2i 52i 43arg i 2i 52i 43Arg +−=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡−+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−+ ()",2,1,0,12726arctan±±=−+=k k π.(4)()()()()i i 141i i i 4i i 4i i 10410242218+−−−=+−=+−3i 1i 4i 1−=+−=所以{}{}3i 4i i Im 1,i 4i i Re 218218−=+−=+−3i 1i 4i i 218+=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−,10|i 4i i |218=+− ()()()2k π3i 1arg 2k πi 4i i arg i 4i i Arg 218218+−=++−=+−=.2,1,0,k 2k πarctan3"±±=+−2.如果等式()i 13i53y i 1x +=+−++成立,试求实数x , y 为何值。
复变函数第三章习题参考答案
工程数学(复变函数) 第三章复习题参考答案
湖南大学数学与计量经济学院
一、判断题(每题2分,5题共10分)
1、 f ( z ) 为定义在区域 D 内的解析函数,则其导函数 f ( z ) 也是解析函数. ( 若 2、 f ( z ) 在区域 D 内解析, 若 则对 D 内任一简单闭曲线 C 都有 f ( z )dz 0 ( .
i i
1 1 2 1 2 i sin 2 i i (e e ) ( sh2 )i 2 4i 2
(3)
0 z sin zdz 0 zd cos z z cos z 0 0 cos zdz
1
1
1
1
cos1 sin z 0 sin1 cos1
2 2
1 1 (2 i ) z 2 i 2 2
y
0
y 2x dy c 2 arctan c 2 2 x x y
f (1 i) u(1,1) iv(1,1) ln 2 i(2arctan1 c) ln 2
y 故 c , v( x, y ) 2 arctan 2 x 2
1 5 5、解 ( 1) ( x iy )dz ( x ix )d ( x ix ) i c 0 6 6
C
) )
3、若函数 f ( z ) 是区域 D 内的解析函数,则它在 D 内有任意阶导数.( 4、当复数 z 0 时,其模为零,辐角也为零.
( ).
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第三章习题详解1・沿下列路线计算积分J;' z2dz o1)自原点至3 + i的直线段;解:连接自原点至34-1的直线段的参数方程为:z =(3+》0<r<l dz =(3 + i)dt2)自原点沿实轴至3,再由3铅直向上至3 +八解:连接自原点沿实轴至3的参数方程为:z = t 0</<1 dz = dt3 1=-33 «3连接自3铅直向上至3 +,的参数方程为:z = 3 + ir O<Z<1 dz = idt J J z2dz = £(3 + it)2 idt = -(34-17)3=-(3 + i)3彳" 3 n 3・・・ f z2dz = £t2dt 4- £(3 + it)2id/ = 133 4-1(3 4-1)3 - i33 = |(3 + i)33)自原点沿虚轴至i,再由i沿水平方向向右至3+i。
解:连接自原点沿虚轴至i的参数方程为:z = it 0</<1 dz = idtJ:Z2dz = J;(it)2 idt = | (i/)3= * 尸连接自i沿水平方向向右至3 + i的参数方程为:z = t^i 0<^<1 dz = dtr*edz=jo edz+广eaz=y+敦+厅-|/3=|(1+厅2.分别沿y =兀与y =兀2算出积分J;'(兀2 + iy^dz的值。
解:•/ j = x x2 + iy = x2 + ix ••• dz = (1 + i)dx・・・『(x2 + iy)dz = (1+ (x2 + ix)dx = (1 +•/ y = x2A x2 + iy = x2 4- ix2 = (1 + i)x2:. rfz = (1 + ilx)dxf 衣=[(3+03&二(3+讥♦3+i0=(3 + 厅0 d^ed Z=[\2dt=护而(W 宙討…T + 一 11.1.11 5. i = 1—i3 3 2 26 6/(z) =1 _ 1 z 2+2z + 4~ (z + 2)2在c 内解析,根据柯西一古萨定理,$匹J z 2 + 2z + 4/. £1+,(x 2+ iy)dz = (1 + /)£ * (1 + ilx)dx = (14-彳+ 设/(z)在单连通域〃内处处解析,C 为B 内任何一条正向简单闭曲线。
问^Re[/(z)]rfz = O,Cflm[f(z)]dz = O 是否成立?如果成立,给出证明;如果不成立,举例说明。
c 不成立。
例如:f(z) = z , C : z = “",OSMv;rf Re[/(z)]rfz = J :" cos(cos z?+ isint?) =C•在|z| = 2上,z = 2严=J o ―—d (2e l^)= £ 2诃〃 =[,2屈/= 4加 c A ° 2 °z =4zl ~ it?j-^dz = f 三—〃(4 严)=f 4如=[i4t 疳=8m 试用观察法得出下列积分的值,并说明观察时所依据的是什么? C 是正向的圆周z=l 。
/(£ = 丄 在C 内解析,根据柯西一古萨定理,f-^ = 0z — 2 ’ z — 2$空£ / +2z + 42 、 .3丄严.4 —X 十z — Xi 4f Im[/(4kz =『sin c-n利用在单位圆上?二丄的性质,及柯西积分公式说明Z其中C 为正向单位圆周2=1。
f zdz = #—-—dz = 2 时(0)= 2 加C C 2一 °it> C z在|z| = 4 ±, z = 4ec其中C 为止M 圆周:2=2;沿指定曲线的正向计算下列各积分:i ------ dz , C : z-2 = 1并-2乙=2在(7内,/(z)=e z在C 解析,根据柯西积分公式:[~^dz = 2me 2 c z ~2z-a =az = a 在C 内,/(" =」一在C 解析,根据柯西积分公式:z + aiz -a-2心|izi乙z = i 在C 内,/(z) = -^在C 解析,根据柯西积分公式:[-f —dz = [1±^dz = -dz /(z) = —!—在c 内解析,根据柯西一古萨定理,f Ccoszcoszc dz/(z) = 1在C 内解析,z 0=-在C 内,= 2砒一Z~2j )ze z dz cf(z)=z.e z 在C 内解析,根据柯西一古萨定理,fze z dzdz(z + 2) *f(z) = 7——在C 内解析,z 0=-在C 内,f(z + 2) 2{dz/ ■、i 、(z + 2)=17tif — = 2 加匕丿2+2f ^ + a 2dz = 7ti c z ~ ~acoszz + i J c z +1 J c z-i e兀)飞4z )在c 解析,根据柯西-古萨定理:f(-釦一1)"j>z 3 coszdz, C :为包H z = 0的闭曲线 c /(z)= z 3 cosz 在 C 解析,z = 0在C 内,/(z) = sinz 在C 解析,根据柯西积分公式:f 聖乞衣=2加sin0 = 0 r Zz = 0在C 内,/(z)=e z 在C 解析,根据高阶导数公式:[^dz = — f ⑷(0)=弐 £ 匸 4!4!计算下列各题:「3加 j[e dzz = 3不在C 内,/(z) = ^^在C 解析,根据柯西一古萨定理: z-3根据柯西一古萨定理:cos zdz = 0cz = i 在 C 内,/(z) = 就F)在c 解析’根据柯西积分公式:帚瓠+ 4)/(z) = sinz 在C 解析,根据高阶导数公式:“f 在C 内,y chizdz ;6lf/n 2sin zdz ; J-加m•=加 -- sh27T“2£ z sin zdz = -£ zd cos z = -[z cos z]J + £ cos zdz = - cos 1 + sinl[(z - i)e'z dz = -[ (z - i)de'z = -[(z -i)e'z ]; + J ; e'z dz = (1-i )Q -「= iedz = $— dz + f —-—dz = 2 加(4 + 3)= 14 加 z +1 iz + 2ia ■Hi"其中为正向);/(Z ) = ^2H 在所给区域是解析的,根据复合闭路定理:Z『3加 j| e 2z dz =-e 2zJ -加[2 J3加 1mm{(z +決-D dZ= f "fc 菩+f 善帑边=如2if 甞衣,(其中c 「C=C]+(?2 2z =2为正向,C 2: z =3为负向);b c 血3zdz =V=3k0 一吟 J-mJ 一加f 上率dz (沿1到i 的直线段)。
COS Z f 呼边 JI COS z=((1 + tgz)dtgz =计算下列积分:11 1tgz + -tg 2z =tgi + -tg 2i-tgl--tg 2\3 ) d ---lz + 1 z + 2i 丿 必,(其中C : z =4为正向);------- 1 -------- 七 + 1 z + 2i) C=Cj+C 2证明:因为/«)=在D 内解析,故积分莎 〃了与路径无关,取从原点沿实轴到1,再从1在所给区域内,/(z) =」一有一孤立奇点,由柯西积分公式:= z-iJc z-i——dz,(其中a 为问工1的任何复数,C : c\z-a\解:当|z| > |a|, /(z)=. e v 在所给区域内解析,根据柯西一古萨基本定理:L e、卫=0(z-a)i{z-a)z a _•当|z| < |«|, f(z.)=e z 在所给区域内解析,根据高阶导数公式:f. e ^dz = —e a =e a m c (z - a) 2! 10.证明:当C 为任何不通过原点的简单闭曲线时,Jz = 0oC 2证明:当C 所围成的区域不含原点时,根据柯西一古萨基本定理:衣=0; r Z当C 所围成的区域含原点时,根据高阶导数公式:fgdz = 2加厂(0) = 0; c Z11・下列两个积分的值是否相等?积分2)的值能否利用闭路变形原理从1)的值得到?为什么? 1) f -dz2)-dz IzH za —A —i 秒解:1) f -dz=2) $ 2虫=汐衍》=o岸尹h 2严J =4Z J 。
4严由此可见,1)和2)的积分值相等。
但2)的值不能利用闭路变形原理从1)得到。
因为/(z) = -在 Z 复平面上处处不解析。
12. 设区域D 为右半平而,z 为D 内圆周忖=1上的任意一点,用在D 内的任意一条曲线C 连接原点与Z ,证明Re 比寺叫呼[提示:可取从原点沿实轴到1,再从1沿圆周心到z 的曲线作 为C 。
解:5)Z = 1为正向)。
f Z — = f —dx^rC —— de^ = arctgx? 4-di}Jol + ?2 , Jo 14- X 2Jo l + 护"loJo 1 + ^2"= -4-1「曲 1 dQ =艺 + i 「2 sec 斑 t?・・.Re [「dA =-4 Jo 严 + 严 4 Jo卩。
1 +了2、」413. 设C|和C2为相交于M 、N 两点的简单闭曲线,它们所围的区域分别为Q 与B2。
与的公共部分为B o 如果/(z)在Q - B 与E - B 内解析,在C^C 2上也解析,证明:f f(z)dz = j> f(z)dz 。
Gc 2证明:如图所示,/(“在d —B 与内解析,在C 「C2上也解析,由柯西一古萨基本定理有:打(z)dz = 0 打(z)dz = 0=> 打(z)dz= 打(诳NOMP\NMRNP.MNOMP、NMRNP.M・・・ j f(z)dz+ J /(z)rfz = J/(z)〃z+ j f(z)dzNOMMP X NMRNNP 2M=> “(z)/z - J f(z)dz = j f(z)dz- j f(z)dzNOMNP 2MMRNMP X Na J /(z)rfz+ j f(z)dz = J/(z)dz+ j f(z)dzNOMMP 2NMRNNP t M14. 设C 为不经过a 与-a 的正向简单闭曲线,a 为不等于零的任何复数,试就a 与-。
跟C 的不同位置,计算积分f 2 ' 2衣的值。