复变函数期末考试复习题及答案详解.pdf
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1、。精选资料,欢迎下载复变函数考试试题(一)1、1|00)(zznzzdz_. (n为自然数)2.zz22cossin _. 3. 函数zsin的周期为 _. 4. 设11)(2zzf,则)(zf的孤立奇点有_. 5. 幂级数0nnnz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nnzlim,则nzzznn.lim21_. 8.)0,(Renzzes_,其中 n 为自然数 . 9. zzsin的孤立奇点为 _ . 10. 若0z是)(zf的极点,则_)(lim0zfzz. 三. 计算题( 40 分) :1. 设)2)(1(1)(zzzf,求)(zf在 1
2、|0:zzD内的罗朗展式. 2. .cos11|zdzz3. 设Cdzzf173)(2,其中3|:|zzC,试求).1( if4. 求复数11zzw的实部与虚部. 四. 证明题 .(20分) 1. 函数)(zf在区域D内解析 . 证明:如果|)(|zf在D内为常数,那么它在D内为常数 . 2. 试证 : ( )(1)f zzz在割去线段0Re1z的z平面内能分出两个单值解析分支, 并求出支割线0Re1z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) 。精选资料,欢迎下载1. 设iz,则_,arg_,|zzz2.设Ciyxzyxixyxzf),sin(1()2
3、()(222,则)(lim1zfiz_. 3. 1|00)(zznzzdz_. (n为自然数)4. 幂级数0nnnz的收敛半径为 _ . 5. 若z0是f(z) 的m阶零点且m0,则z0是)( zf的_零点 . 6. 函数ez的周期为 _. 7. 方程083235zzz在单位圆内的零点个数为_. 8. 设211)(zzf,则)(zf的孤立奇点有 _. 9. 函数|)(zzf的不解析点之集为_. 10. _)1 ,1(Res4zz. 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
4、分支,并求它在上半虚轴左沿的点及右沿的点iz处的值 . 3. 计算积分:iizzId|,积分路径为(1)单位圆(1| z)的右半圆 . 4. 求dzzzz22)2(sin.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)(zf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)(2zzf,则f(z) 的定义域为 _. 2. 函数ez的周期为 _. 。精选资料,欢迎下载3. 若nnninnz)11 (12,则nznlim_. 4. zz22cossin_. 5.
5、1|00)(zznzzdz_. (n为自然数)6. 幂级数0nnnx的收敛半径为 _. 7. 设11)(2zzf,则f(z) 的孤立奇点有 _. 8. 设1ze,则_z. 9. 若0z是)(zf的极点,则_)(lim0zfzz. 10. _)0,(Resnzze. 三. 计算题 . (40分) 1. 将函数12( )zf zz e在圆环域0z内展为 Laurent级数 . 2. 试求幂级数nnnznn!的收敛半径 . 3. 算下列积分:Czzzze)9(d22,其中C是1| z. 4. 求0282269zzzz在|z|1 内根的个数 . 四. 证明题 . (20分) 1. 函数)(zf在区域D
6、内解析 . 证明:如果| )(|zf在D内为常数,那么它在D内为常数 . 2. 设)(zf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Rz|时nzMzf|)(|,证明)(zf是一个至多n次的多项式或一常数。复变函数考试试题(四)。精选资料,欢迎下载二. 填空题 . (20分) 1. 设iz11,则_Im_,Rezz. 2. 若nnzlim,则nzzznn.lim21_. 3. 函数ez的周期为 _. 4. 函数211)(zzf的幂级数展开式为_ 5. 若函数f(z) 在复平面上处处解析,则称它是_. 6. 若函数f(z) 在区域D内除去有限个极点之外处处解析,则称它是D内
7、的_. 7. 设1|:| zC,则_) 1(Cdzz. 8. zzsin的孤立奇点为_. 9. 若0z是)(zf的极点,则_)(lim0zfzz. 10. )0,(Resnzze_. 三. 计算题 . (40分) 1. 解方程013z.2. 设1)(2zezfz,求).),(Rezfs3. .)(9(2|2zdzizzz . 4. 函数( )f zzez111有哪些奇点?各属何类型(若是极点,指明它的阶数) . 四. 证明题 . (20分 ) 1.证明:若函数)(zf在上半平面解析,则函数)(zf在下半平面解析. 2. 证明0364zz方程在2|1z内仅有 3 个根 . 复变函数考试试题(五)
8、二. 填空题 . (20 分)1. 设iz31,则_,arg_,|zzz. 。精选资料,欢迎下载2. 当_z时,ze为实数 . 3. 设1ze,则_z. 4. ze的周期为 _. 5. 设1|:| zC,则_) 1(Cdzz. 6. _)0,1(Reszez. 7. 若函数f(z) 在区域D内除去有限个极点之外处处解析,则称它是D内的_。8. 函数211)(zzf的幂级数展开式为_. 9. zzsin的孤立奇点为_. 10. 设C是以为a心,r为半径的圆周, 则_)(1Cndzaz.(n为自然数)三. 计算题 . (40分) 1. 求复数11zz的实部与虚部 . 2. 计算积分:zzILdRe
9、,在这里L表示连接原点到1i的直线段 . 3.求积分:I202cos21aad,其中0a1. 4.应用儒歇定理求方程)(zz,在 |z|1 内根的个数,在这里)(z在1|z上解析,并且1|)(|z. 四. 证明题 . (20分 ) 1. 证明函数2|)(zzf除去在0z外,处处不可微. 2. 设)(zf是一整函数,并且假定存在着一个正整数n,以及两个数R及M,使得当Rz|时nzMzf|)(|,。精选资料,欢迎下载证明 :)(zf是一个至多n次的多项式或一常数. 复变函数考试试题(六)1.一、填空题( 20 分)1.若21(1)1nnnzinn,则limnz_. 2.设21( )1f zz,则(
10、 )f z的定义域为_. 3.函数sin z的周期为 _. 4.22sincoszz_. 5.幂级数0nnnz的收敛半径为 _. 6.若0z是( )f z的m阶零点且1m,则0z是( )fz的_零点. 7.若函数( )fz在整个复平面处处解析,则称它是_. 8.函数( )f zz的不解析点之集为_. 9.方程532380zzz在单位圆内的零点个数为_. 10.公式cossinixexix称为 _. 二、计算题(30 分)1、2lim6nni. 2、设2371( )Cf zdz,其中:3Cz z,试求(1)fi. 3、设2( )1zef zz,求Re ( ), )s f z i. 4、求函数36
11、sin zz在0z内的罗朗展式 . 5、求复数11zwz的实部与虚部 . 6、求3ie的值 . 三、证明题(20 分)1、 方程7639610zzz在单位圆内的根的个数为6. 2、 若函数( )( , )( , )fzu x yiv x y在区域D内解析,( , )v x y等于常数,则( )f z在D恒等于常数 . 。精选资料,欢迎下载3、 若0z是( )f z的m阶零点,则0z是1( )f z的m阶极点 . 计算下列积分 (分)(1) 22sin()2zzdzz?; (2) 2242(3)zzdzzz?计算积分2053cosd (分)求下列幂级数的收敛半径(分)(1) 1(1)nnniz;
12、(2) 21( !)nnnnzn设3232( )()f zmynx yi xlxy为复平面上的解析函数,试确定l,m,n的值 (分)三、证明题设函数( )f z在区域D内解析,( )f z在区域D内也解析, 证明( )f z必为常数(分)试证明0azazb的轨迹是一直线,其中a为复常数,b为实常数 (分)试卷一至十四参考答案复变函数考试试题(一)参考答案二填空题1. 2101inn; 2. 1; 3. 2k,()kz; 4. zi; 5. 1 6. 整函数; 7. ; 8. 1(1)!n; 9. 0;10. . 三计算题 . 1. 解因为01,z所以01z111( )(1)(2)12(1)2f
13、 zzzzz001()22nnnnzz. 2. 解因为22212Re( )limlim1cossinzzzzs f zzz, 。精选资料,欢迎下载22212Re( )limlim1cossinzzzzs f zzz. 所以22212(Re( )Re( )0coszzzdzis f zs f zz. 3. 解令2()371, 则它在z平面解析, 由柯西公式有在3z内, ( )( )2( )cf zdzizz. 所以1(1)2( )2(13 6 )2 ( 613 )zifiiziii. 4. 解 令zabi, 则222222122(1)2(1)211111(1)(1)(1)zabiabwzzaba
14、bab. 故2212(1)Re()11(1)zazab, 2212Im()1(1)zbzab. 四. 证明题 . 1. 证明设在D内( )f zC. 令2222( ),( )f zuivf zuvc则. 两边分别对, x y求偏导数 , 得0(1)0(2)xxyyuuvvuuvv因为函数在D内解析 , 所以,xyyxuvuv. 代入 (2) 则上述方程组变为00 xxxxuuvvvuuv. 消去xu得, 22()0 xuvv. 1)若220uv, 则( )0f z为常数 . 2)若0 xv, 由方程 (1) (2) 及.CR方程有0,xu0yu, 0yv. 所以12,uc vc. (12,c
15、c为常数 ). 所以12( )fzcic为常数 . 2. 证明( )(1)f zzz的支点为0,1z. 于是割去线段0Re1z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。精选资料,欢迎下载角增加. 所以( )(1)f zzz的幅角共增加2. 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2, 故2( 1)22ifei. 复变函数考试试题(二)参考答案二. 填空题1.1 ,2,i; 2. 3(1sin 2)i; 3. 2101inn; 4. 1
16、;5. 1m. 6. 2k i,()kz. 7. 0; 8. i; 9. R;10. 0. 三. 计算题1. 解3212163300( 1) (2)( 1) 2sin(2)(21)!(21)!nnnnnnnzzznn. 2. 解 令izre. 则22( ),(0,1)kifzzrek. 又因为在正实轴去正实值,所以0k. 所以4( )if ie. 3. 单位圆的右半圆周为ize, 22. 所以22222iiiizdzdeei. 4. 解dzzzz22)2(sin2)(sin2zzi2cos2zzi=0. 四. 证明题 . 1. 证明 ( 必要性 ) 令12( )f zcic, 则12( )f
17、zcic. (12,c c为实常数). 令12( ,), ( ,)u x yc v x yc. 则0 xyyxuvuv. 即,u v满足.CR, 且,xyyxuv uv连续 , 故( )fz在D内解析 . ( 充分性 ) 令( )f zuiv, 则( )f zuiv, 因为( )f z与( )f z在D内解析 , 所以,xyyxuvuv, 且(),()xyyyxxuvvuvv. 比较等式两边得0 xyyxuvuv. 从而在D内, u v均为常数, 故( )f z在D内为常数 . 。精选资料,欢迎下载2. 即要证“任一n次方程101100(0)nnnna za zazaa有且只有n个根 ” .
18、证明令1011( )0nnnnf za za zaza, 取10max,1naaRa, 当z在:CzR上时, 有111110( )()nnnnnnza RaRaaaRa R. ( )f z. 由儒歇定理知在圆zR内 , 方程10110nnnna za zaza与00na z有相同个数的根 . 而00na z在zR内有一个n重根0z. 因此n次方程在zR内有n个根 . 复变函数考试试题(三)参考答案二. 填空题 . 1.,z zizC且; 2. 2()k ikz; 3. 1ei; 4. 1; 5. 2101inn; 6. 1; 7. i; 8. (21)zki; 9. ; 10. 1(1)!n.
19、 三. 计算题 . 1. 解12222011(1)2!nznzz ezzzn. 2. 解11! (1)11limlimlim()lim(1)(1)!nnnnnnnnnncnnnecnnnn. 所以收敛半径为e. 3. 解 令22( )(9)zef zzz, 则2001Re( )99zzzes f zz. 故原式022Re( )9ziis f z. 4. 解 令962( )22f zzzz, ( )8zz. 则在:C1z上( )( )f zz与均解析 , 且( )6( )8f zz, 故由儒歇定理有(,)(,)1NfCN fC. 即在1z内, 方程只有一个根. 四. 证明题 . 1. 证明证明设
20、在D内( )f zC. 令2222( ),( )f zuivf zuvc则. 两边分别对, x y求偏导数 , 得0(1)0(2)xxyyuuvvuuvv因为函数在D内解析 , 所以,xyyxuvuv. 代入 (2) 则上述方程组变为。精选资料,欢迎下载00 xxxxuuvvvuuv. 消去xu得 , 22()0 xuvv. 1) 220uv, 则( )0f z为常数 . 2)若0 xv, 由方程 (1) (2) 及.CR方程有0,xu0yu, 0yv. 所以12,uc vc. (12,c c为常数 ). 所以12( )f zcic为常数 . 2. 证明取rR, 则对 一切 正 整数kn时,
21、( )1!( )!(0)2nkkkzrkf zk Mrfdzzr. 于是由r的任意性知对一切kn均有( )(0)0kf. 故0( )nnnkf zc z, 即( )f z是一个至多n次多项式或常数. 复变函数考试试题(四)参考答案. 二. 填空题 . 1. 12, 12; 2. ; 3. 2()k ikz; 4. 20( 1)(1)nnnzz; 5. 整函数 ; 6. 亚纯函数 ; 7. 0; 8. 0z; 9. ; 10. 1(1)!n. 三. 计算题 . 1.iiziziizkkikzz232135sin35cos1sincos23213sin3cos2 , 1 , 032sin32cos
22、1:3213解2. 解11Re( )12zzzees f zz, 111Re( )12zzzees f zz. 故原式1112(Re( )Re( )()zzis f zs f zi e e. 3. 解 原式22Re( )295zizizis f ziz. 4. 解zez111=) 1(1zzezez,令0)1(zez,得ikzz2,0,,2, 1k。精选资料,欢迎下载而zzzzzzzzzzeeezeezze11lim) 1(1lim)111(lim00021lim0zzzzzzeeee0z为可去奇点当ikz2时,01),0(zezk而0212)1(ikzzeeikzzezzzikz2为一阶极点
23、 . 四. 证明题 . 1. 证明设( )( )F zfz, 在下半平面内任取一点0z, z是下半平面内异于0z的点 , 考虑000000000( )()( )()( )()limlimlimzzzzzzF zF zf zf zf zf zzzzzzz. 而0z, z在 上 半 平 面 内 , 已 知( )f z在 上 半 平 面 解 析 , 因 此00()()F zfz, 从而( )( )F zf z在下半平面内解析. 2. 证明令( )63fzz, 4( )zz, 则( )f z与( )z在全平面解析, 且在1:2Cz上, ( )15( )16f zz, 故在2z内11(,)( ,)4Nf
24、CNC. 在2:1Cz上, ( )3( )1f zz, 故在1z内22(,)(,)1NfCNf C. 所以f在12z内仅有三个零点, 即原方程在12z内仅有三个根 . 复变函数考试试题(五)参考答案一. 判断题 . 1 6 10 . 二. 填空题 . 1.2, 3, 13i; 2. 2(,)ak ikz a为任意实数; 3. (21)ki, ()kz; 4. 2,()k ikz; 5. 0; 6. 0; 7. 亚纯函数; 8. 20( 1)(1)nnnzz; 9. 0; 10. 2101inn. 三. 计算题 . 1. 解 令zabi, 则222222122(1)2(1)211111(1)(1
25、)(1)zabiabwzzababab. 故2212(1)Re()11(1)zazab, 2212Im()1(1)zbzab. 2. 解 连接原点及1i的直线段的参数方程为(1)01zi tt, 。精选资料,欢迎下载故11001ReRe(1) (1)(1)2cizdzi ti dtitdt. 3. 令ize, 则dzdiz. 当0a时212()(1)12 cos1()zaazaaa zzaz, 故11()(1)zdzIizaaz, 且在圆1z内1( )()(1)f zzaaz只以za为一级极点, 在1z上无奇点, 故211Re( ),(01)11zaz as f zaaza, 由残数定理有21
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