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江汉大学复变函数考试题及答案

发布时间: 2023-03-15 17:39:54

㈠ 复变函数考试,求大神帮助

第一题,1的根号2次方,底数和指数都是正数,这个运算在实数域内是有意义的。如果不在复数域中考虑,它卖晌的结果就是1.

在复数域中,

因此原来的积分值为两者之和,结果是0.

㈡ 复变函数论题目:求方程z^8-22z+13=0 (1)在圆K:|z|<2内根的个数;(2)在圆环:1<|z|<2内根的个数

(1)用Rouche定理证明在区域|z|<2内原姿弊方程的根和斗册尺z^8=0的根数目相同,都是8个。
(2)同样地,在|z|<空高=1内原方程和z^8-22z的根的数目相同,都是1个,所以第二问答案是7。

㈢ 高分跪求复变函数补考完整答案一份

图1.

填空:

1.z=ln(1-sqrt(3)i)=|1-sqrt(3)|+iarg(1-sqrt(3))=2+i(2kπ-π/3)

2.|z|=2,该多边形是六边形,面积为6个边长为2的正三角形面积之和,为6sqrt(3)

3.由频域微分定理,L{tf(t)}=-F'(s),故L{t^3f(t)}=-F'''(s);又由频域平移定理,L{e^{5t}t^3f(t)}=-F'''(s-5)

4.记f(z)=z^{-2},f^(n)(z)=(-1)^n(n+1)!z^{-2+n}. f(z)=∑[0,∞]f^(n)(-1)(z+1)^n=∑[0,∞](n+1)!(z+1)^n

5.由于cosz的泰勒展开式只有偶次项,在n为偶数时不会出现-1次项,故留数(-1次项系数)为0.


选择:

1. 选D:由于(z-1)sin(1/(z-1))=1-(z-1)^{-2}/3!+(z-1)^{-4}/5!-(z-1)^{-6}/7!+...,其展开式含有无穷多项负幂项,所以是本性奇点。

2.选C:f(z)解析的充要条件是u,v连续可微(调和),且u,v满足柯西黎曼方程(共轭)。

A.仅说调和,没说共轭。

B.仅说共轭,没说调和。

3.选B:对基础结论F{δ(t)}=1用时域平移定理F{δ(t-t0)}=e^{-iwt0};对基础结论f{1}=2πδ(w),用频域平移定理F{e^{iw0t}}=2πδ(w-w0).

4.选A:L{δ(t)}=1;对L{u(t)}=1/s先用时域平移定理L{u(t-1)}=e^{-s}/s,再用频域平移定理L{e^{-t}u(t-1)}=e^{-(s+1)}/(s+1).

5.选D:z=1/sqrt(2)时,|(1+sqrt(3))^n z^2n|->1


计算:

  1. 在|z|>2上展开被积分函数:(z-2)^{-2}z^{-3}=z^{-5}(1-2z^{-1})^{-2}=z^{-5}+4z^{-6}+...展开式中没有z^{-1}次项。由于环路积分值等于2πi * -1次项系数,故为0。

  2. |z|=3包围了三个奇点z=0,±1,留数分别为-1,e/2,e^{-1}/2,有留数定理积分值为2πi(-1+e/2+e^{-1}/2)

  3. |z|=2包围了两个奇点z=0,1,留数分别为1,2,由留数定理积分值为2πi(1+2)=6πi

  4. 由于zz*=|z|^2=1,故原积分等于∫(z^2+1)dz=(z^3/3+z)|z=-1 -(z^3/3+z)|z=1 = -1/3 - 1 - (1/3 + 1)=-8/3.

  5. 先分解因式:F(s)=1/(16(s + 1)) - 1/(16(s - 1))- 1/(4(s + 1)^3)+ 1/(8(s - 1)^2) .然后使用基础结论L{1/(s+a)^n}=t^{n-1}e^{-at}/(n-1),由f(t)=e^{-t}/16 - e^t/16 - t^2e^{-t}/8 + te^t/8

  6. 由卷积定理L{f1(t)*f2(t)}=F1(s)F2(s),故先求拉普拉斯变换,F1(s)=1/s,F2(s)=1/(s+1),F1(s)F2(s)=1/(s(s+1))=1/s-1/(s+1),故f1(t)*f2(t)=1 - e^{-t}, t >= 0; 0, t < 0

  7. f(z)的洛朗级数就是1/z-1/z^2

  8. 利用基础结论sinz= z-z^3/3! + z^5/5! ...,sinz/z = 1- z^2/3! + z^4/5! ... = ∑(-1)^{k}z^{2k}/(2k+1)!


计算:

  1. 将方程变形为t(y''(t)+y(t))=2y'(t)。两侧同做拉普拉斯变换,设L{y(t)}=Y(s),则由时域微分定理L{y'(t)}=sY(s),L{y''(t)}=s^2Y(s);对L{y''(t)+y(t)}=(s^2+1)Y(s)用频域微分定理:L{t(y''(t)+y(t))}=-d((s^2+1)Y(s))/ds。

    得到方程d((s^2+1)Y(s))/ds=-2sY(s),变形为d((s^2+1)Y(s))/((s^2+1)Y(s))=-2s/(s^2+1)ds,两侧积分得到Y(s)=C/(s^+1)^2, 求逆变换得到y(t)=C(sint-tcost),其中C为任意常数。

  2. f(t)=0.5, -1 < t < 1;=0, 其他。可以验证F{f(t)}= ∫[-1,1]0.5e^{-iwt)dt=sinw/w。

  3. 先考虑I(a)=∫(-∞,∞)e^{iax}/(x^2+4x+5),被积函数有奇点-1,-4,留数分别为e^{-ia}/3和-e^{-4ia}/3,且奇点恰在积分路线上,由推广的留数定理积分值为πi(e^{-ia}/3-e^{-4ia}/3)。由于(cos(3x))^2=(cos6x+1)/2,故题中积分可表示为(Re(I(6))+I(0))/2,代入可得结果。

㈣ 谁有历年《复变函数与积分变换》的期末考试题样

一、填空题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
1.复数z=(1+i)3的主幅角argz=________(-π<argz≤π).
2.不等式Rez>0表示z平面上的区域是________.
3.|e3i|=________.
4.函数w=ez将z平面上的带形区域0<Imz< 变换为w平面上的区域________.
5.积分 =________.
6.若函数f(z)为整函数,且在点z=0取得最大模,则f(z)为________.
7.点z=a是解析函数f(z)的极点的充分必要条件是________.
8.方程z8+3z3-1=0在单位圆|z|<1内有________个根.
二、判断题(本大题共7小题,每小题2分,共14分)
判断下列各题,正确的在题后括号内打“√”,错的打“×”。
1.互为共轭的两个复数的模相等.( )
2.函数sin z在区域|z|<1内为有界函数.( )
3.解析函数的零点必是孤立的.( )
4.若函数f(z)在点a解析,且f′(a)=0,f〃(a)≠0,则a是f(z)的二阶零点.( )
5.若z=a分别是f(z)和g(z)的三阶极点,则z=a也是f(z)+g(z)的三阶极点.( )
6.如果z=1是函数f(z)的可去奇点,则 f(z)=0.( )
7.分式线性变换必将圆周变换成圆周或直线.( )
三、完成下列各题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.求复数z= 的模|z|.
2.计算积分 ,其中C是圆周|z|=1的正向.
3.将函数f(z)= 在|z|<1内展开为幂级数.
4.是否存在点z=0处的解析函数f(z),在点zn= (n=1,2,…)处取下列的函数值:
, , , , ,….并说明理由.
5.讨论函数f(z)= 的奇点(包括无穷远点)及其类型.
6.已知分式线性变换w=L(z)将|z-1|<1变换为|w+1|<2,并且L(1+ i)=-1+i,利用分式线性变换的性质计算L(1+2i).
四、(本大题10分)
已知函数f(z)和 均在区域D内解析,试证f(z)在区域D内为常数.
五、(本大题10分)
计算积分 ,其中曲线C为
(1)连接0到1+i的直线段;
(2)从z=0经过z=1再到z=1+i的折线.
六、(本大题10分)
用留数计算积分: .
七、(本大题10分)
求一个共形映射,将沿实轴上线段0≤x≤1割开的单位圆映射成整个单位圆

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