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1、. .习题一答案1 求以下复数的实部、虚部、模、幅角主值及共轭复数:1 2 3 4解:1, 因此:,2,因此,3,因此,4因此,2 将以下复数化为三角表达式和指数表达式:1 2 34 5解:123453 求以下各式的值:1 2 3 45 6解:1234564 设试用三角形式表示与解:,所以,5 解以下方程:1 2解:1 由此, 2,当时,对应的4个根分别为:6 证明以下各题:1设那么证明:首先,显然有; 其次,因 固此有 从而 。2对任意复数有证明:验证即可,首先左端,而右端, 由此,左端=右端,即原式成立。3假设是实系数代数方程的一个根,那么也是它的一个根。证明:方程两端取共轭,注意到系数皆
2、为实数,并且根据复数的乘法运算规那么,由此得到:由此说明:假设为实系数代数方程的一个根,那么也是。结论得证。4假设那么皆有证明:根据条件,有,因此:,证毕。5假设,那么有证明:,因为,所以, ,因而,即,结论得证。7设试写出使到达最大的的表达式,其中为正整数,为复数。解:首先,由复数的三角不等式有, 在上面两个不等式都取等号时到达最大,为此,需要取与同向且,即应为的单位化向量,由此,8试用来表述使这三个点共线的条件。解:要使三点共线,那么用向量表示时,与应平行,因而二者应同向或反向,即幅角应相差或的整数倍,再由复数的除法运算规那么知应为或的整数倍,至此得到:三个点共线的条件是为实数。9写出过两
3、点的直线的复参数方程。解:过两点的直线的实参数方程为:,因而,复参数方程为: 其中为实参数。10以下参数方程表示什么曲线?其中为实参数1 2 3解:只需化为实参数方程即可。1,因而表示直线2,因而表示椭圆3,因而表示双曲线11证明复平面上的圆周方程可表示为 ,其中为复常数,为实常数证明:圆周的实方程可表示为:,代入,并注意到,由此,整理,得 记,那么,由此得到,结论得证。12证明:幅角主值函数在原点及负实轴上不连续。证明:首先,在原点无定义,因而不连续。 对于,由的定义不难看出,当由实轴上方趋于时,而当由实轴下方趋于时,由此说明不存在,因而在点不连续,即在负实轴上不连续,结论得证。13函数把平
4、面上的曲线和分别映成平面中的什么曲线?解:对于,其方程可表示为,代入映射函数中,得,因而映成的像曲线的方程为 ,消去参数,得 即表示一个圆周。 对于,其方程可表示为代入映射函数中,得因而映成的像曲线的方程为 ,消去参数,得,表示一半径为的圆周。14指出以下各题中点的轨迹或所表示的点集,并做图:解:1,说明动点到的距离为一常数,因而表示圆心为,半径为的圆周。2是由到的距离大于或等于的点构成的集合,即圆心为半径为的圆周及圆周外部的点集。3说明动点到两个固定点1和3的距离之和为一常数,因而表示一个椭圆。代入化为实方程得4说明动点到和的距离相等,因而是和连线的垂直平分线,即轴。5,幅角为一常数,因而表
5、示以为顶点的与轴正向夹角为的射线。15做出以下不等式所确定的区域的图形,并指出是有界还是无界,单连通还是多连通。1,以原点为心,、外圆半径分别为2、3的圆环区域,有界,多连通2,顶点在原点,两条边的倾角分别为的角形区域,无界,单连通3,显然,并且原不等式等价于,说明到3的距离比到2的距离大,因此原不等式表示2与3 连线的垂直平分线即2.5左边局部除掉2后的点构成的集合,是一无界,多连通区域。4, 显然该区域的边界为双曲线,化为实方程为 ,再注意到到2与到2的距离之差大于1,因而不等式表示的应为上述双曲线左边一支的左侧局部,是一无界单连通区域。5,代入,化为实不等式,得所以表示圆心为半径为的圆周
6、外部,是一无界多连通区域。习题二答案1 指出以下函数的解析区域和奇点,并求出可导点的导数。1 2 3 4解:根据函数的可导性法那么可导函数的和、差、积、商仍为可导函数,商时分母不为0,根据和、差、积、商的导数公式及复合函数导数公式,再注意到区域上可导一定解析,由此得到:1处处解析,2处处解析,3的奇点为,即,4的奇点为,2 判别以下函数在何处可导,何处解析,并求出可导点的导数。1 23 4解:根据柯西黎曼定理:1, 四个一阶偏导数皆连续,因而处处可微,再由柯西黎曼方程解得:, 因此,函数在点可导, , 函数处处不解析。2, 四个一阶偏导数皆连续,因而处处可微,再由柯西黎曼方程解得:, 因此,函
7、数在直线上可导, , 因可导点集为直线,构不成区域,因而函数处处不解析。3, 四个一阶偏导数皆连续,因而 处处可微,并且 处处满足柯西黎曼方程 因此,函数处处可导,处处解析,且导数为 4, 因函数的定义域为,故此,处处不满足柯西黎曼方程,因而函数处处不可导,处处不解析。3 当取何值时在复平面上处处解析?解:,由柯西黎曼方程得:由1得 ,由2得,因而,最终有4 证明:假设解析,那么有 证明:由柯西黎曼方程知,左端右端,证毕。5 证明:假设在区域D内解析,且满足以下条件之一,那么在D内一定为常数。1在D内解析 , 2在D内为常数,3在D内为常数, 4 5证明:关键证明的一阶偏导数皆为0!1,因其解
8、析,故此由柯西黎曼方程得 -1而由的解析性,又有 -2由1、2知,因此即为常数2设,那么由柯西黎曼方程得, 说明与无关,因而 ,从而为常数。3由,为常数,等式两端分别对求偏导数,得 -1因解析,所以又有 -2求解方程组1、2,得 ,说明 皆与无关,因而为常数,从而也为常数。4同理,两端分别对求偏导数,得 再联立柯西黎曼方程,仍有5同前面一样,两端分别对求偏导数,得考虑到柯西黎曼方程,仍有,证毕。6 计算以下各值假设是对数还需求出主值1 2 34 5 6解:12,为任意整数, 主值为:3, 为任意整数主值为:45, 为任意整数6,当分别取0,1,2时得到3个值:, , 7 求和解:,因此根据指数
9、函数的定义,有, ,为任意整数8 设,求解:,因此9 解以下方程:1 23 4解:1方程两端取对数得: 为任意整数2根据对数与指数的关系,应有3由三角函数公式同实三角函数一样,方程可变形为 因此 即 , 为任意整数4由双曲函数的定义得 ,解得,即,所以 ,为任意整数10证明罗比塔法那么:假设及在点解析,且,那么,并由此求极限 证明:由商的极限运算法那么及导数定义知,由此,11 用对数计算公式直接验证:1 2解:记,那么1左端, 右端, 其中的为任意整数。 显然,左端所包含的元素比右端的要多如左端在时的值为,而右端却取不到这一值,因此两端不相等。2左端 右端 其中为任意整数,而 不难看出,对于左
10、端任意的,右端取或时与其对应;反之,对于右端任意的,当为偶数时,左端可取于其对应,而当为奇数时,左端可取于其对应。综上所述,左右两个集合中的元素相互对应,即二者相等。12 证明证明:首先有 ,因此,第一式子证毕。 同理可证第二式子也成立。13 证明 即证明:首先, 右端不等式得到证明。 其次,由复数的三角不等式又有,根据高等数学中的单调性方法可以证明时,因此接着上面的证明,有,左端不等式得到证明。14 设,证明证明:由复数的三角不等式,有,由,再主要到时单调增加,因此有,同理, 证毕。15 平面流场的复势为1 2 3试求流动的速度及流线和等势线方程。解:只需注意,假设记,那么 流场的流速为,
11、流线为, 等势线为, 因此,有1流速为,流线为,等势线为 2流速为,流线为,等势线为 3流速为,流线为 ,等势线为 习题三答案1 计算积分,其中为从原点到的直线段解:积分曲线的方程为,即,代入原积分表达式中,得2 计算积分,其中为1从0到1再到的折线 2从0到的直线解:1从0到1的线段方程为:, 从1到的线段方程为:,代入积分表达式中,得;2从0到的直线段的方程为,代入积分表达式中,得,对上述积分应用分步积分法,得3 积分,其中为1沿从0到 2沿从0到解:1积分曲线的方程为,代入原积分表达式中,得2积分曲线的方程为 , ,代入积分表达式中,得4 计算积分,其中为1从1到+1的直线段 2从1到+
12、1的圆心在原点的上半圆周解:1的方程为,代入,得2的方程为,代入,得5 估计积分的模,其中为+1到-1的圆心在原点的上半圆周。解:在上,=1,因而由积分估计式得的弧长6 用积分估计式证明:假设在整个复平面上有界,那么正整数时其中为圆心在原点半径为的正向圆周。证明:记,那么由积分估计式得,因,因此上式两端令取极限,由夹比定理,得, 证毕。7 通过分析被积函数的奇点分布情况说明以下积分为0的原因,其中积分曲线皆为。1 2 34 5解:各积分的被积函数的奇点为:1,2即,3 4为任意整数,5被积函数处处解析,无奇点 不难看出,上述奇点的模皆大于1,即皆在积分曲线之外,从而在积分曲线内被积函数解析,因
13、此根据柯西根本定理,以上积分值都为0。8 计算以下积分:1 2 3解:以上积分皆与路径无关,因此用求原函数的方法:1239 计算 ,其中为不经过的任一简单正向闭曲线。解:被积函数的奇点为,根据其与的位置分四种情况讨论:1皆在外,那么在内被积函数解析,因而由柯西根本定理 2在,在外,那么在内解析,因而由柯西积分 公式:3同理,当在,在外时,4皆在此时,在内围绕分别做两条相互外离的小闭合曲线,那么由复合闭路原理得:注:此题假设分解,那么更简单!10 计算以下各积分解:1,由柯西积分公式2, 在积分曲线内被积函数只有一个奇点,故此同上题一样:3 在积分曲线内被积函数有两个奇点,围绕分别做两条相互外离
14、的小闭合曲线,那么由复合闭路原理得:4,在积分曲线内被积函数只有一个奇点1,故此5, 在积分曲线内被积函数有两个奇点,围绕分别做两条相互外离的小闭合曲线,那么由复合闭路原理得:6为正整数,由高阶导数公式11 计算积分,其中为1 2 3解:1由柯西积分公式2同理,由高阶导数公式3由复合闭路原理,其中,为内分别围绕0,1且相互外离的小闭合曲线。12 积分的值是什么?并由此证明解:首先,由柯西根本定理,因为被积函数的奇点在积分曲线外。 其次,令,代入上述积分中,得 考察上述积分的被积函数的虚部,便得到,再由的周期性,得即,证毕。13 设都在简单闭曲线上及内解析,且在上,证明在内也有。证明:由柯西积分
15、公式,对于内任意点, 由,在积分曲线上,故此有 再由的任意性知,在内恒有,证毕。14 设在单连通区域内解析,且,证明(1) 在;(2) 对于内任一简单闭曲线,皆有证明:1显然,因为假设在某点处那么由,矛盾!也可直接证明:,因此,即,说明(3) 既然,再注意到解析,也解析,因此由函数的解析性法那么知也在区域内解析,这样,根据柯西根本定理,对于内任一简单闭曲线,皆有,证毕。15求双曲线 为常数的正交即垂直曲线族。解:为调和函数,因此只需求出其共轭调和函数,那么便是所要求的曲线族。为此,由柯西黎曼方程,因此,再由知,即为常数,因此,从而所求的正交曲线族为注:实际上,此题的答案也可观察出,因极易想到解
16、析16设,求的值使得为调和函数。解:由调和函数的定义,因此要使为某个区域内的调和函数,即在某区域内上述等式成立,必须,即。17,试确定解析函数解:首先,等式两端分别对求偏导数,得-1 -2再联立上柯西黎曼方程-3-4 从上述方程组中解出,得 这样,对积分,得再代入中,得至此得到:由二者之和又可解出,因此,其中为任意实常数。 注:此题还有一种方法:由定理知由此也可很方便的求出。18由以下各调和函数求解析函数解:1,由柯西黎曼方程,对积分,得,再由得,因此,所以,因,说明时,由此求出,至此得到:,整理后可得:2, 此类问题,除了上题采用的方法外,也可这样:,所以,其中为复常数。代入得,故此3同上题
17、一样, 因此, 其中的为对数主值,为任意实常数。4,对积分,得再由得,所以为常数,由知,时,由此确定出,至此得到:,整理后可得 19设在上解析,且,证明 证明:由高阶导数公式及积分估计式,得,证毕。20假设在闭圆盘上解析,且,试证明柯西不等式 ,并由此证明X维尔定理:在整个复平面上有界且处处解析的函数一定为常数。证明:由高阶导数公式及积分估计式,得,柯西不等式证毕;下证X维尔定理: 因为函数有界,不妨设,那么由柯西不等式,对任意都有,又因处处解析,因此可任意大,这样,令,得,从而,即 ,再由的任意性知,因而为常数,证毕。习题四答案1 考察以下数列是否收敛,如果收敛,求出其极限1解:因为不存在,
18、所以不存在,由定理4.1知,数列不收敛2解:,其中,那么因为,所以由定义4.1知,数列收敛,极限为03解:因为,所以由定义4.1知,数列收敛,极限为04解:设,那么,因为,都不存在,所以不存在,由定理4.1知,数列不收敛2 以下级数是否收敛?是否绝对收敛?(1)解:,由正项级数的比值判别法知该级数收敛,故级数收敛,且为绝对收敛(2)解:,因为是交织级数,根据交织级数的莱布尼兹审敛法知该级数收敛,同样可知,也收敛,故级数是收敛的又,因为发散,故级数发散,从而级数条件收敛(3)解:,因级数发散,故发散(4)解:,由正项正项级数比值判别法知该级数收敛,故级数收敛,且为绝对收敛3 试确定以下幂级数的收
19、敛半径(1)解:,故此幂级数的收敛半径(2)解:,故此幂级数的收敛半径(3)解:,故此幂级数的收敛半径(4)解:令,那么,故幂级数的收敛域为,即,从而幂级数的收敛域为,收敛半径为4 设级数收敛,而发散,证明的收敛半径为证明:在点处,因为收敛,所以收敛,故由阿贝尔定理知,时,收敛,且为绝对收敛,即收敛时,因为发散,根据正项级数的比拟准那么可知,发散,从而的收敛半径为1,由定理4.6,的收敛半径也为15 如果级数在它的收敛圆的圆周上一点处绝对收敛,证明它在收敛圆所围的闭区域上绝对收敛证明:时,由阿贝尔定理,绝对收敛时,由条件知,收敛,即收敛,亦即绝对收敛6 将以下函数展开为的幂级数,并指出其收敛区
20、域1解:由于函数的奇点为,因此它在内处处解析,可以在此圆内展开成的幂级数根据例4.2的结果,可以得到将上式两边逐项求导,即得所要求的展开式=2解:时,由于函数的奇点为,因此它在内处处解析,可以在此圆内展开成的幂级数=时,由于函数的奇点为,因此它在内处处解析,可以在此圆内展开成的幂级数=3解:由于函数在复平面内处处解析,所以它在整个复平面内可以展开成的幂级数4解:由于函数在复平面内处处解析,所以它在整个复平面内可以展开成的幂级数5解:由于函数在复平面内处处解析,所以它在整个复平面内可以展开成的幂级数 =6解:由于函数在复平面内处处解析,所以它在整个复平面内可以展开成的幂级数= =7 求以下函数展
21、开在指定点处的泰勒展式,并写出展式成立的区域1解: ,由于函数的奇点为,所以这两个展开式在内处处成立所以有:2解:由于所以3解:=展开式成立的区域:,即4解:,故有因为的奇点为,所以这个等式在的X围内处处成立。8 将以下函数在指定的圆域内展开成洛朗级数(1)解: ,故有(2)解: 在在(3)解:在,在(4)解:在(5)解: 在故有9 将在的去心邻域内展开成洛朗级数解:因为函数的奇点为,所以它以点为心的去心邻域是圆环域在又故有10函数能否在圆环域内展开为洛朗级数?为什么?答:不能。函数的奇点为,,所以对于,内都有的奇点,即以为环心的处处解析的圆环域不存在,所以函数不能在圆环域内展开为洛朗级数习题
22、五答案1 求以下各函数的孤立奇点,说明其类型,如果是极点,指出它的级1解:函数的孤立奇点是,因 由性质5.2知,是函数的1级极点,均是函数的2级极点2解:函数的孤立奇点是,因,由极点定义知,是函数的2级极点3解:函数的孤立奇点是,因,由性质5.1知,是函数可去奇点4解:函数的孤立奇点是,,即时,因所以是的3级零点,由性质5.5知,它是的3级极点,时,令,因,由定义5.2知,是的1级零点,由性质5.5知,它是的1级极点5解:函数的孤立奇点是,令,时, ,由定义5.2知,是的2级零点,由性质5.5知,它是的2级极点,故是的2级极点时,由定义5.2知,是的1级零点,由性质5.5知,它是的1级极点,故
23、是的级极点解:函数的孤立奇点是,令,时,因,所以是的2级零点,从而它是的2级极点时,由定义5.2知,是的1级零点,由性质5.5知,它是的级极点2 指出以下各函数的所有零点,并说明其级数1解:函数的零点是,记,时,因,故是的2级零点时,由定义5.2知,是的1级零点2解:函数的零点是,因,所以由性质5.4知,是的2级零点3解:函数的零点是,记,时,是的1级零点,的1级零点,的2级零点,所以是的4级零点,时,由定义5.2知,是的1级零点,时,由定义5.2知,是的1级零点3 是函数的几级极点?答:记,那么,将代入,得:,由定义5.2知,是函数的5级零点,故是的10级极点4 证明:如果是的级零点,那么是
24、的级零点证明:因为是的级零点,所以,即,由定义5.2知,是的级零点5 求以下函数在有限孤立奇点处的留数1解:函数的有限孤立奇点是,且均是其1级极点由定理5.2知,2解:函数的有限孤立奇点是,且是函数的3级极点,由定理5.2,3解:函数的有限孤立奇点是,因所以由定义5.5知,4解:函数的有限孤立奇点是,因所以由定义5.5知,5解:函数的有限孤立奇点是,因所以由定义5.5知,6解:函数的有限孤立奇点是,即,因为所以是的2级极点由定理5.2,时,记,那么,因为,所以由定义5.2知,是的1级零点,故它是的1级极点由定理5.3,6 利用留数计算以下积分积分曲线均取正向1解:是被积函数在积分区域内的有限孤
25、立奇点,且为2级极点,由定理5.2,由定理5.1知,2解:是被积函数在积分区域内的有限孤立奇点,且为1级极点,所以由定理5.1及定理5.2,3解:是被积函数在积分区域内的有限孤立奇点,因为,所以由性质5.1知是函数的可去奇点,从而由定理5.1,由定理5.1,4解:是被积函数在积分区域内的有限孤立奇点,且为2级极点,由定理5.2,由定理5.1,5解:是被积函数在积分区域内的有限孤立奇点,由性质5.6知是函数的1级极点,由定理5.1, 6解:被积函数在积分区域内的有限孤立奇点为:,由定理5.3,这些点均为的1级极点,且 由定理5.1,7 计算积分,其中为正整数,解:记,那么的有限孤立奇点为,且为级
26、极点,分情况讨论如下:时,均在积分区域内,由定理5.1,故有时,均不在积分区域内,所以时,在积分区域内,不在积分区域内,所以习题五8判断是以下各函数的什么奇点?求出在的留数。解:1因为所以,是的可去奇点,且。2因为所以 于是,是的本性奇点,且。 3因为所以容易看出,展式中由无穷多的正幂项,所以是的本性奇点。4因为所以是的可去奇点。9计算以下积分:解:1 2从上式可知,所以 。10求以下各积分之值:1解:设那么,。于是2解:设那么,。于是3解:显然,满足分母的次数至少比分子的次数高二次,且在实轴上没有奇点,积分是存在的。在上半平面内只有一个奇点,且为2级极点。于是4解: 显然,满足分母的次数至少
27、比分子的次数高二次,且在实轴上没有奇点,积分是存在的。在上半平面内只有和二个奇点,且都为1 级极点。于是所以5解:显然,满足分母的次数至少比分子的次数高一次,且在实轴上没有奇点,在上半平面内只有一个奇点,且为1 级极点。于是6解:显然,满足分母的次数至少比分子的次数高一次,且在实轴上没有奇点,在上半平面内只有一个奇点,且为1 级极点。于是11利用对数留数计算以下积分:解:1,这里为函数在内的零点数,为在内的极点数。 2这里为函数在内的零点数,为在内的极点数;为函数在内的零点数,为在内的极点数。 (3)这里为函数在内的零点数,为在内的极点数。 (4)这里为函数在内的零点数,为在内的极点数。12证
28、明方程有三个根在环域证明:令,。因为当时,有所以,方程与在内根的数目一样,即4个。 又当时,有所以,方程与在内根的数目一样,即1个。 综合上述得到,在环域内有3个根。13讨论方程在与内各有几个根。解:令,。因为当时,有所以,方程与在内根的数目一样,即1个。 又当时,有所以,方程与在内根的数目一样,即4个。 根据上述还可以得到,在环域内有3个根。14当时,证明方程与在单位圆内有n个根。证明:令,。因为当时,有所以,当时,方程与在内根的数目一样,即n个。习题七答案1 试证:假设满足傅氏积分定理的条件,那么有证明:根据付氏积分公式,有2 求以下函数的傅氏变换:1 23 4解:1f(t)(2)(3)(
29、4)由于所以3 求以下函数的傅氏变换,并推证所列的积分等式。(1)证明(2)证明。解:(1)由傅氏积分公式,当时 所以,根据傅氏积分定理(2)由傅氏积分公式 所以,根据傅氏积分定理5 求以下函数的傅氏变换:(1) (2)(3) (4) 解:1(2)(3) 由于 所以 (4) 由于 所以 6 证明:假设其中为一实函数,那么其中为的共轭函数。证明:由于所以 于是有 7假设,证明翻转性质。证明:由于所以 对上述积分作变换,那么 8证明以下各式:(1) 为常数;(2) 证明:1 2 9计算以下函数和的卷积:(1) (2) (2) (2) 解: (1) 显然,有当时,由于=0,所以 ;当时, 2显然,有
30、所以,当 或 或 时,皆有=0。于是 当时,; 当时,;当时,。又所以 从而 当时, 当时,总结上述,得 。10求以下函数的傅氏变换:(1) (2)(3) (4) 解:1由于根据位移性质23根据位移性质再根据像函数的位移性质4由于 根据微分性质再根据位移性质。 习题八1 求以下函数的拉氏变换:(1) 解:由拉氏变换的定义知:(2) 解:由拉氏变换的定义以及单位脉动函数的筛选性质知:2. 求以下函数的拉氏变换:(1) 解:由拉氏变换的线性性质知:(2) 解:由拉氏变换的线性性质和位移性质知:(3) 解:法一:利用位移性质。由拉氏变换的位移性质知:法二:利用微分性质。令 那么由拉氏变换的微分性质知
31、:即 (4) 解:因为 故由拉氏变换的位移性知:(5) 解:故(6) 解:因为 即:故(7) 解:法一:利用拉氏变换的位移性质。法二:利用微分性质。令那么由拉氏变换的微分性质知:又因为所以 (8) 解:法一:利用拉氏变换的位移性质。因为 故 法二:利用微分性质。令,那么 故由拉氏变换的微分性质知:.故3. 利用拉氏变换的性质计算以下各式:(1) 求解:因为所以由拉氏变换的位移性质知: (2) 求解:设 那么由拉氏变换的积分性质知:再由微分性质得:所以 4. 利用拉氏变换的性质求 (1) 解:法一:利用卷积求解。设 那么而由卷积定理知:法二:利用留数求解。显然在 内有两个2级极点。除此外处处解析
32、,且当时, 故由定理8.3知: (2) 解:法一:利用卷积求解。设 那么而 由卷积定理知 法二:用留数求解。显然在 内有两个2级极点。除此外处处解析,且当时, 故由定理8.3知:法三:利用拉氏变换积分性质求解。由(1)题知 故 即 5. 利用积分性质计算(1) 解:设 由拉氏变换的微分性质得: 所以 (2) 解:在(1)题中取得 由拉氏变换的位移性质知:再由拉氏变换的积分性质得 6. 计算以下积分:(1) 解:由拉氏变换表知:取那么 (2) 解:7求以下函数的拉氏逆变换: (1) 解:因 取得 故 (2) 解:因为 而 所以 (3) 解:设那么是的四级极点。 除此外处处解析,且当时, 故由定理
33、8.3知:下面来求留数。因为 故.所以 (4) 解:设 那么在内具有两个单极点 除此外处处解析,且当时, 故由定理8.3得:(5) 解:设分别为的一阶、二阶极点。显然满足定理8.3的条件,故由定理8.3知:(6) 解:设 显然 查表知 故由卷积定理得:(7) 解:设 那么 因为 所以 故 (8) 解:,因为 所以 即:8. 求以下函数的拉氏逆变换:(1) 解:由拉氏变换表知:所以 (2) 解:而 所以 (3) 解:设 那么 设 那么 由卷积定理知,所以 (4) 解:设 那么 设 那么 故所以 (5) 解:因为 故由卷积定理知:又因为 所以 (6) 解:由拉氏变换表知:所以 9. 求以下卷积: (1) 解:因为 所以 (2) m, n为正整数; 解: (3) 解: (4) 解: (5) 解:因为 当时,故当 时,即 (6) 解:设 那么 所以当 即 时,上式为0.当 即 时,由函数的筛选性质得:10. 利用卷积定理证明以下等式: (1) 证明:因为 故由卷积定理:也即 ,证毕。 (2) 证明:因为 故由卷积定理知:证毕。11. 解以下微分方程或微分方程组: (1) 解:设 对方程两边取拉氏变换,得代入 得:用留数方法求解拉氏逆变换,有:(2) 解:设 对方程两边同时取拉氏变换,得代入初值条件,得:求拉氏逆变换得方程的
限制150内