复变函数与积分变换课后习题解答.pdf
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1、i t 什 为 下 列 在K.-(3-2 0 s做(1-i)(3-2i)(t*i)-3 2i-24-3i.(2)(i-6 iP:解(a 6i)3 4 a-3 6i 3o(Ai)2-i2-2i i 2 1 -3iMs._ 1 _,+i”_ 1 _(x 1 ivX.r*1 iv)n+i _ JC.b +1,jr+1 *+,=r y8.1 2,y(a l 产 V1 2 g 明 卜 到 关j共 匏 复 效 的iE ll性 颜:(1 3)-(x i lyi)1 7 x j iy*)(x i 1 x)iCyi 1 y1)(JB(,q)-U,t*y j)n -uu t i 一 苹 i 土 匕 依 i,Q i
2、 b,(*2*)*z+3 z _(工1 _+5).立 一(jri y?)-4-3i.upJ 2 i|-12 i2”-2)i.U l -”-Az *(X|+交 +-3i.利 用 灯 数 相 等 的 概 念“I知2a:i-JC2-O.,21-2 I 1 i-2 4r i H+M 9 -3婚 用故l-1 -f i.*2 一 号-承1 4 杵 直 假 方 押 g +Ay c-O(a2+夕 天。)耳 成 双 效 服 式I 处 示 s iC x-f-i y x.解 出M-军-尹,-三 亓 代 人 直 线 方 程 得ax aS 6i(E 一充)2,0.(*(a *ib)e -2c-0.tt X *AA H-
3、O.JCn A-a*”-2e.1.5%寿 X 网力CXs 8 O PJfcRSE“附K(“川 在 小.族 中“一*ly).X 旭,工1).V-,击.1 十 一 m 5的爆力W.:(;一),2 *-2 ar cuiit g -g.M I-I-H-/-1)*rp -7 1.M 12-11-2?1P-VS.*.(2-i)Mr ciMn r c I 31.M I-1 3H-37-vH b.ar*-1-3t)-ar ctRn ir -ntvtMn 3.I 7 ULHH b M 国-e/2 =|s|p 4|2|2-2Re(Z|t2)ifiE t|-2p=(Z|-X2)(Zi-12)=(Z|-C j)(t|
4、。)=Z1-Z1*Z2 f?-?jt|-?|X2=I 町I+IQP-(t it2+rif j)=I 12*ln|2-2 R c(/%).国 益1?+|z i-Z =2(|z/+G P),并说明此式的几何意义;证|zi+z/2+|Z-Z/2=(打+Z?)(Z+Z2)+(Z-2)(t|-22)=(t(+2)(f|22)+(*l-%2)(句-Xj)=2 国|2+2 H P =2(E|,2).此式的几何意义是:平行四边形对角线平方和等于各边平方和.(3)4(|1|+小|)图 4|1 1+(其中 =小2证 显然有111 =|工+iyl=JJ?/.2 4|工|+|y|,而(|z|-Iyi)?。,则 21g
5、l 又(1工卜 Iy i):=|x 2+y 22xy2(ar2+y2)=2|t|2,ttl z|)(|x|+y).v2即11+I川&?IW x l+y-1.8 将下列各复数写成二角衣示式.(1)-3 +2i;解 I-3+2i|=/B,arg(-3+2i)=arban +农,故-3+2i-v F cos卜 一arcliin 3)+i-arctan g)(2)sin c+i a*)(1-0;解 1+i 二 可 1彳 +i sin;1 -i-(oos-+i sin 丁),牧+-i)二 2(a仔-扑 isin仔-川=2.(2)(2 31)/(311);解 因-2+3i=ZT3C O S(arctan+
6、n)+i sin(an:tan+x)的 还是无界的?是单连通域还是多连通域?(1)2|z|3;解 圆 环,有界多连通城(2)|3;解 以 原 点 为 中 心,彳 为半径的圆的外部,无界多连通域.(3)J arg nV 号 且 1 I*!1 M l 1 2j解 圆 环 的 一 部 分,有 界、单连域.(5)Re r2 1?解-,2 V 1,尤 界 华 连 城(6)|-1|+J ar+1 14;解 椭圆的内部及桑 的 边 界,有 界、闭区域.(7)larg N|a(a 0).M 分 三 种 情 况:0 1为B8内.1 12 指 出 满 足 下 列 各 式 的 点z的轨迹是什么曲线?(1)I *-i
7、|=1;解 以(0.-i)为 圆 心,1为半径的圆冏.(2)I z-a)+|z+al=5,其 中。,分为正实常数;解 以土 a为 焦 点,立为长半 触的椭 圆a(3)I z-a I=Re(n 6),其中 a,b 为 实 雷 效;解 设 之=1+3,则 IQ-0.3+2:-cos(ar ctan y)i sm(ar ctan y)j.被(2 3i/(3 2i)-i.注:ar n(-2+玉)/(3 +2i)-Cr etan x-ar r mn ys e i;T-3 432m-2/3(2 的 y 号 r 水*B 山豪*公式知 *3.1+is irJ.J -i.5 r mi.*B l-2*2 il-8
8、.rg(-2 2 i)-所以由开方公式知mr i i 可 皿 叼 泮 一个 件 卜k 0.1,2,3.1 1“力程:xB*l,0.方程/1I,它的 是 (-i)i.由开方公式计算得x=(1,(m x i nw)i;必一 !.一。,1 2即*0-0(亨 i H崂亡 -1 冬.1-cm r nx=1,一,n-.5k 1 口.zj-3-y -y t.i n 播出卜列不等式防辛的庆”与加氏城,并指明它是菖停的还是无界的。是单违通域还是多连通城,(1)2|O|M 理可本界方堆通发|i|3解 以爆点.为中心,士为警怪的副的外部尢界多连通J*.(3)受 V arg nV 亨 且 I V I x I 1 H
9、I c I 2 aM M坏的一部分有界.单理域.(5)Re 2 a(a 0).解 分三M情况:。V “V 1 区*为 题 的 外 邮:*I为左半平面;1为MB内.1 12 指出满足下列各式的点的机决是什么曲线。(1)!=1解 ia(o.-i)为1心】为中程的咽面.(2)Ie -a l+I v+a l -3其 中a 分为正实素败;解 以士 a为焦点.*为性半轴的械网(3)Is -a I-R c(r-8)其中 a.6 为宾京政:愉 1殳*=B*+i.贝!J l Rc(x -iyj(x -a)2 y2=(*-6尸,x -b 0.符忸得的参政方瞿为写成又敷形bin I.式为 z-aa t+bw 4(0
10、 G,4 2n.1.14 试得函敷,r2-y1-i(ry -*)与成 的函散(,r+iy).解将 工,产工 萨 代人上式.将(*金*(2 一 *.(*1)(-2)44T 4i=。不错鸣1.15 M狂 啊R:,样 在.s 呵誓=阿 苫 令 =&.则上集核限为r1 4.随 去变 化 而 爻 化.因*存 在1.1 6 /)=/9 0试证/G)在=0处不连续.叽 0.it M蚓/为.我?,士.K fan A z)不存在,故人出在e:0处不连续.第二章(l)/(r)=7解 R 1所 g殳Eg)占.一%-AAr *“y Aw画意言潦m(t/oh/(x)-()*:?(x#0).(2)fz -zRc z.解
11、a11m/(M I A),()ar-c 机 Um e z)呵Z,4)-?Be Za 4 As.*R e&+.A*Re:-Inn.Ar-C At KmRe s+Re Ar+t 会)Sgr 鬻)当*.0内,上述极限不存在,故易败小存在,马 =0时,卜.述根限为0.被守数为0.2.下列南数在何处可9?何处不可导?何处修析?何处不得析?(1)/()-*,(*)n ,/L W 2 *-I。|2 e(P *力(工/)n x(x2 力 iyCx2 力.这眼 (r.y),1(/y2).v(r,)-y(x3 /).口力 ,内 三,y2 2 ,=2jry.vf=2xy.要“4 一%,*y,-V j.当J1仪当J-
12、0,15”4,%均连线.故/()-tJ仅存r=0处可导,处处不解析 处成立,故“Q 仅在I 口 y上可睡,处处不解析.(3)/(r)-Jr3 3”?4 i(3x2jr -).M 这国上,3 -,-Jjcy2,v(x.y)-3x2y-y3.u,-3 r7-j/.M y -fix.y.Vx-61y.%-3i-3,四个偏导畋均连续且“,-叽处处成立,故/(g)在整个复平面I处处可分,也处处*析.(4)人三)-In 工 rh y i cos x sh.储 这里”()=sin“chy,贸i,y)-c w is h、.u,-cos xch yt“,-sin jr sh ytvz-bin ih y,-cm*
13、x ch y.四个保守均连续H%-4.a,句处处成立.故/U)处处町冷也处处6物.3.定下列函数的鼾折区域和奇点,月求出导鼓七第是由理函勤,除去分母为0的点外处处解析.故全平面除去点N -I及Z-1的区域为/(口的解析区域,奇点为-土 1J G)的导数为:则 可 推 出:;=0.即“=C(常致).故/(*)必 为D中常数.(3)设/(%)-“诂,由条件打arg-C,从而二。求导和“除物.0或 他考川.明u+v u 1 tr化偈,利用C R条件制 J 7 张=0,:L 齐.S所以1;=:;-。同 碑,S 0.即在中M,v为育故,故/(c)在。中为常数.(4)设 W0,M u*-(c-6v)Za,
14、求导得3u _ _ b?t Ou _ 6 3v3JC a 5x,dy a y*由C R条件演 /“Hv _ b_9va 3y 2*a*fy故M ,v必为常数.即f(z)t D中为常数世a r o,6 f 0 R O./讥,-c,颊 1 为常数,乂由C R条件知V也必为常数,所以f(t)D中为才数5设f i t)在区域D内解析.试证偌*$)1八“,4 6,小*&/(c)=M *iv,几)=如穹,|巾)1(却像。一+为m,)h 枭(/“)/)一隹);H打 总.制 步 闱,弟卜乂析.飓实及中部均为M和啪数故(&*)W-=(S4&)E,罚山 (纣(舒卜”r6 mC R方程的板 垃 彩*;柝 皿吒牌晦卜
15、播-制汪 一,Ts 4,*,C R*f t:总得卷一:;因充打“红的而M-xar13XV-,2-2aia-a色2Jr*&rv92ad-J3-323,比较、和 d.即得包心aw的红*豆利用力Jr r f)0*Hr r 0$,喑+身=(史 -o-:”)=3,传+由卜岁像 串)唱:,唠)-(-卷+吟)(於+闺 g d-i d n,)V(患 堂)+傍T 需)二令 w 之 re,/(r)=/(r*)-u*iv.八*),=史 史.,/招 闺吒(碧 受 卜7.试 证u-X2-,.寿一&2 ,:,都是两知函数.但M 沁不是解析函数.证因居.*.2.招-2”书=-2.则念 总 2.(-2)=0.tt.-xJ21
16、 -T-?。.一 -2,驯,a l 3 力?,9 一 (?.再.级=K?二 2寸 一 足 7 也 B IxLzljA y力(x1*?)f(?t?)2,少(J T?,国 奈 塞。做 一 尸 二 是 词 和 函 数但,/居,2洪-故 ”不是解析函数8如 果/()“2为析函数.试证-是。的共K ill和两ft.任 只需H V-i“为 析 曲 效 区i,M+2均为加析函数.故-|(M *iV)也是析隶数,亦 即-U f t v的共和利和.9.由下列条件求M析函看/()-3 +;“(!)-3,)dy三 3上2y 3jy2-y3 F(X),又;-6ry 3/+而案 3/6JTY 3丁,所以9(1)-3工;
17、,明6*)=-工、。.故/()=*iv,(x-y)(xJ,4xy y1)*i(3rJ t 3-,7 C)-(1 -i)x2(x+y)y2(l i)(x+iy)l ray(l+i)-2(1-i)*Ci,*r(l i)(x2 j2)-2xyi x(l i)Ci=(1-i)r(x2-2jyi)*Ci-(1 +Ci.(2)v=2xy 3,;唠-2)+3.含 L 由/G)解析,育含 1 N-U S 卜 皿 7 r(y).又 居 .碧 2y 3,而居 7 3,所 以 小r)-2 y-3,则)-一,-3y+C 故/(),-3,*g 3x).(3)=2(x-l)y J(2)=-i:H 内 票 2 y.票2(工
18、1),向/的X析性有sin y)+cxous,vdy+C-(工 严 “in ydy c w ydy b C“卜Gn y-yea v-.*ydy+jcos yd)+C=elMn y-r*ya y C,故/(s)-YJcos y-Y$in v)+ieCxsn y-yca v)iC.由 /(0)=0 知 C 一 0.即/(*)-er(jea y-yn y)*ieCxsin y-ycos y)=ee,.1 0设u-/x n y,求p的值使K为词和小敏,并求出X忻函数/(),“解”u(x.y)为M加函数,宛有3v-0 2 dlin v-rin y-0.O.W所建=1时E为芭和而数,神,“)解析,M .-
19、)凸-“(x,y)s jr*a ydj=:1 a第.).tty 二qLsin y+歹(3)-P/$in y所以/(y)*(;,(-(/)-十)/*C.W (x.y)-e rn y C,故_*(j n y)C-l-(i,v)+I I .陆明:一对共史刊和曲效的条枳仍为词和所欺证明 设U是M的共克利和由数令-MIf 折 flfilk,1(之)-/(),/()=(U IV)2=(M2-V2)+Uuv 也是解析雨散.故探虚部2皿 是网fU鬲散.从K 是刊和函数12.如果*“4沁&X 析的依,试证:,/()也髭X 所喊败证 因 八)M析 国 含-器 含 c-卦H*v均可微,从而 u也可微,而i/(E)=
20、w iu t+i(u)X%=红=么一sd 包=四 一 m.3x Oy 3y*3y 2 r 2工,即-M q t满足O R条 件 周 丽 也是懈析函数1 3心碎:(I M -1+/3 i;解 e I /3i=2(m y i sn y)=2ee1 n“小.:,A=0,1,2,故x In 2+i(2kit+亨),;-0,1,2.(2)In r-2 i解 i =e51=cos y 1 i sai y -i.(3)sn =i sh 1;解 sin z=i sh 1 i(-i)sin i sin i,所以 z=”:r 1 i 或 z=(24 1)jr-i.A 为整数.另务.地本*第24.(4)城n z+a
21、 z=0.解由题设如lnz I,T A x-?,k为整数.41 4.求卜列各式的值.(O a i;内。.7 0 J,第 Or I-=一尸 (2)U(-3*4i)i解 L n(-3 +4i)=In 5+tA rg(-3 +4i)=In 5+i(2*n+it-ar ctan y j.(3)(1解(1-i)1*1=/川 川7=oos(ln乃-力 +i smCInTi-力:(4)33T.解 y-i-e(5-OL3 _ c(3-iHta32*n-e(5-Dta3._ JIO3+2A4.e-ita5=27e24 N -e=an x 2 -1 cos x =sin xch y +i cos xsh y.(2
22、)oos(2j+Z2)-cos ZjCQS 22-sin zjsin z i证cos zjeos 2-sin z】sin z?+不 )(酬:+”力(一 -e-.)(*2-e-T)44=:e k f)+e-iCt*r,+/+eK,i,+9,+/(,,-/=+C-i(,l*h =/P-1).注:/?二1含有“土”两根18.由于In t为多通函数,指出下列错误.(1)Ln z2 2Ln x.解 困Ln i =In|z +i(28+2kit).i =0,1,2,*-而2Ln z=2lnl zl+i(8+24x)二ln|z12+i(28-4Ax).k=0,1.2,*-两界的实部相同,而虚部的可取值不完全
23、相同.(2)Ln 1=Ln-Ln t-Ln 2=0.r解 Ln 1 =In 1 +i(0 2kn)-24xi,A *0,1 11 j.2,.即Ln 1 =0仅当A =0时成立.注:Ln(*i,a r=1*i+Ln=2 及 Ln 法=Ln 盯-Ln i等式的理解应是:对于它们左边的多值函数的总一值,一定有右边I值函数的各一值与它对虎,使薄有关等式成立;反过来也一样.1 9试问:在复数域中(/)=er*(cos y-i sin)=e1R=e*.(2)即=/()(P M为多项式).(3)sin2z+uoe?x-1;证 利用复数变量正弦函数和余弦函数的定义宜偿计算脩sii?z+ca?x-.y(c*+/
24、一 好”-2)+十(e2 e x 2)(5)I n z P M fl?x +ah2yi证 I sin z I 2-sin z n z=wn z ran tJ -e e*4-e *=2i 2igKxMy)e-W e-e d-S-4-=_ q_ e-2*+i.-J 孑+e2 u-2 +2-e2 z 3 tdtx+sh2y.宠-之)=C O S X.-x2)a M in X|CX*2-C O B T|5in CJ.Wn(2-下 )一媪n y aw r ctw 字sin z-cos z.1 6.证 明:解不一定.如p(z)=(a+ib)zt p(z j (a-i6)i而p(f)=(a i6)x.(3)
25、sin z=sin 5.解成立,因M f-/一5rH M.(4)Ln z=Ln 2.解 A A.B _Ln 2=In I?I+i(6*+=lnl z|-i(6+2AJT),A=0.l,2.Ln i =lnl w|+i(-8+21 x)=lnl r I-i(8+2Ax),58 0,I,2.-,第三章1 S jd*.根”胃程“aWUfinJki JMX l a i(2)i A沿实岫靠 1.再由 1 4 G flli-)ir J d r-f if*(l*i)d,-il.办 -t江:t r线段的毒政方程为*-(I n/.o*i j i(2)Ci iy -Ody O.dr-/|j x =O.d M ly
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- 关 键 词:
- 函数 积分 变换 课后 习题 解答
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