Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 800287

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
1.32 Mб
Скачать

 

 

 

 

0,1

1

i

 

 

 

4.16.

 

e

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.17.

sin

 

i

 

;

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.18.

 

 

2

i

;

ch

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

4.19.

th

 

1

 

i

;

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cth

 

1

i

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

ln 3 i

e

2(1 i )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 i

 

ln

 

 

 

 

 

 

1 i

 

4.20. sin(

2i);

 

2

 

4.21.

ch 2 i ;

(1 i )

e 2

 

 

2 i

ln

 

 

2 i

4.22.

ctg

 

 

2i

 

4

 

 

 

 

 

 

4.23.

sh

1 i

;

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

4.24. cos 2i ;

2

 

 

 

 

 

(1 2i)

;

e

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

1 2i

1 2i

 

 

e 1 34 i

Задача 5. Представить в алгебраической форме:

5.1. а) cos(

 

6

 

5.2. а) sin(

 

3

 

i);

2i);

б) Arcth

4 3i

; в) ( 1)

4i

 

5

 

 

 

 

б) i3i; в) Arth

3 i2

3

7

 

 

 

9

5.3. а) 12i; б) Arcctg

2

3 3i

;

в) ln( 2 + 5i)

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4. а) ch(

 

i);

б) Arctg

4 3i

;

 

 

в)

( 1)

2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5. а) Ln(1 i);

б)

(

3 i)

6i

 

;

 

в) cos 2i

 

 

 

 

 

5.6. а) cos(

 

3i);

б) Arsh( 4i);

 

 

в) ( i)

5i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.7. а) sin(

 

 

 

3i); б) Arccos( 5);

 

в) ln(3 2i)

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.8. а) Ln( 1 i);

б) Arcth

3 i2

 

 

3

;

в)

(1)

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9. а) ch(1+

i

);

б) Arctg

2

3 3i

;

в) ( 3)1 i

3

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.10. а) sh(3 +

 

i); б) Arth

4 3i

;

 

в)

2

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.11. а) sin(

 

5i);

б) Arctg

3

 

3 8i

;

в)

2

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.12. а) cos(

 

2i);

б) Arcth

8 i3

3

;

в)

4

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.13. а) Ln( 1 + i);

б) Arctg

3 4i

;

в)

10

i

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

e

3

 

 

 

1 2i

 

 

 

 

 

 

 

в) ctg i

5.14. а) Ln(1 +

 

3 i); б) Arch 3i;

5.15. а) ch(1 i);

б) Ln

1 i

; в) 2

i 1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.16. а) sh(1 +

i);

б) ( 1 i)4i ;

в) Ln(6 3i)

 

2

 

 

 

 

 

 

 

10

5.17. а) Ln(

3

+ i); б) sh(1

 

i); в) (1 i)

2i

 

2

 

 

 

 

 

 

5.18. а) cos(

 

i);

б) Ln( 3 i

3 );

в) Arctg(1i)

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.19. а) sin(

 

i);

б) Arth

3 i2

 

3

;

в) ( 2)

2

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.20. а) Ln(1 + i); б) Arсctg

 

4 3i

;

в)

1 i

 

 

5

(1 i)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.21. а) ch(2+

i);

б) Arcth

3 4i

;

 

в)

32 i

 

 

 

2

 

 

5

 

 

 

 

 

5.22. а) cos(

 

+ 2i);

б) Arcsin 4;

в)

 

1 i

 

6

(3 4i)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.23.а) sh(2 +

5.24.а) Ln 6;

 

i); б) Arctg

2

3

4

 

3

 

 

 

б) Arch( 2);

в) ( 1)

3i

2

; в) Ln

1 i 2

3. ПРОИЗВОДНАЯ ОТ ФУНКЦИИ КОМПЛЕКСНОГО ПЕРЕМЕННОГО

Задача 6. Проверить,

ности функции w f z

z

ти её производную:

 

выполняются ли условия аналитич-x iy . Если выполняются, то най-

6.1. 6.3. 6.5. 6.7. 6.9.

w e3z .

w z Im z

w ez2 . w Ln z . w cos z .

.

6.2. w i z sin z 6.4. w z z . 6.6. w z Im z . 6.8. w sin z . 6.10. w sh z .

.

11

6.11. 6.13. 6.15. 6.17. 6.19. 6.21. 6.23.

w w w w w w w

ch z .

sin z 1 .

z e

z

.

 

z

3

.

 

 

 

 

 

z sin z . z sin z .

z

2

3z .

 

6.12. 6.14. 6.16. 6.18. 6.20. 6.22. 6.24.

w 2z z .

w sh z 3i . w z sh z .

w z ch z .

w z2 cos z . w cos z i . w z ch z .

Задача 7. Восстановить аналитическую функцию f при данном начальном условии, если заданная функция u x, (или v x, y ) является действительной (мнимой) её частью:

z

y

7.1.

u x

3

6x

2

 

y 3xy

2

 

2 y

3

,

f (0)

 

 

 

 

 

 

7.2.

u x

3

3xy

2

 

x

,

 

f (1) 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.3.

v y(2x 1) ,

f

(0) 1.

 

 

 

 

7.4.

v x

2

y

2

y ,

 

f (1) i 1.

 

 

 

 

 

 

 

7.5.

u x

3

3xy

2

 

x

2

y

2

,

f (1) 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

7.6.

u 3(x

2

y

2

) 2xy

,

 

f (0) 0.

 

 

 

 

 

 

7.7.

v 3x

2

y y

3

 

1

,

 

f (0) i .

 

 

 

 

 

 

 

 

7.8.

v xy

,

 

f (0) 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.9.

u x

2

y

2

x ,

 

f (i 1) i 1.

 

 

 

 

 

7.10. u x

2

y

2

 

2xy ,

 

f 0) i .

 

 

 

 

 

 

 

 

7.11. v 3xy x ,

 

f (1) 1 i .

 

 

 

 

7.12. v x2 y 2

 

2xy y ,

f (i) 0 .

 

7.13. u x2

y 2

 

xy ,

 

 

f (0) 0.

 

 

0

.

12

7.14.

u

7.15.

v

7.16.

v

x(1

3x2 y

3x2 y

2

y) ,

 

y

3

 

 

4xy ,

f (0)

0.

y ,

f (0)

f (0)

0.

1

.

7.17.

u

7.18.

u

7.19.

v

7.20.

u

7.21.

u

   

x

3

 

3xy

2

 

5 ,

f

 

 

 

 

 

4x

3

 

12xy

2

x ,

 

 

 

 

 

 

2e

x

cos y 2x 3y

 

 

3x

2

y y

3

 

2x

,

 

 

 

 

2x

3

 

6xy

2

 

x 1,

 

 

 

 

 

(i) 1.

f (i) i .

,

f (0) 0.

f(i) i 1. f (0) 1.

7.22.

u x

2

 

7.23.

v 2

7.24.

u x( y

Задача

поворота при

y

2

x 2xy 1,

f (i)

 

y

3

 

3x

2

y ,

f (i) i .

 

 

 

 

1)

,

 

f (0) 0.

 

8. Определить коэффициент отображении w в точке z0:

1.

растяжения и угол

8.1.w = z3 + 6z, z0 = 1 i

8.2.w = z2 2z, z0 = 2 i

8.3.w = z2 + 2z, z0 = 2 i

8.4.w = z2 2z, z0 = 2 + i

8.5.w = z2 + 2z, z0 = 2 + i

8.6.w = z2, z0 = 1 + i

8.7.w = z2, z0 = 2 2i

8.8.w = z2, z0 = 2 + 2i

8.9.w = z3 2z, z0 = i

8.10.w = z3 + 2z, z0 = i

8.11.w = z3 + 2z, z0 = 1 i

8.12.w = 3z2 2z, z0 = i

13

8.13. w =

1 z

, z0 = 3i

8.14.w = 3z2 + 6z, z0 = 1 2i

8.15.w = z3, z0 = 1 + i

8.16. w = 3z2

+ 4z, z0

= 1 +

1

3

 

 

 

 

8.17. w = 3z2

4z, z0

= 1

1

i

3

 

 

 

 

8.18. w = z2, z0 =

2 + i

 

2

i

8.19.w = 3z2 + 2z, z0 = i

8.20.w = z3, z0 = 1 i

8.21.w = z3, z0 = 2 i

8.22.w = z2 2z3, z0 = 1 i

8.23.w = z2, z0 = 2 i2

8.24.w = z3 + z, z0 = 1 i

4. ИНТЕГРАЛ ОТ ФУНКЦИИ КОМПЛЕКСНОГО

ПЕРЕМЕННОГО

Задача 9. Вычислить интегралы:

9.1.а)

б)

 

 

 

y

z Re zdz ,

 

L:

L

 

 

 

(cos z 3z

2

)dz;

 

C

 

 

 

x

3

от z1

0

 

С:|z|=1, Imz≥0.

до z2 = - 1 + i .

Обход против часовой

стрелки.

 

 

9.2. а)

 

z Im zdz

,

 

 

 

 

L

 

 

 

б)

 

2

dz,

 

z Re z

 

C

 

 

 

L: прямая

C : z 1,

от

Im

z

0

1

 

z 0.

до

z

2

= 2 + i

 

 

.

14

 

 

(1 2z )dz ,

 

x y

2

 

 

1

0

 

 

 

2

 

 

 

9.3. а)

 

L:

 

 

от

z

до

z

 

= 1 - i .

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

z

 

 

 

 

z 4,

Re z 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zdz, C :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.4. а)

 

(i z )

2

dz , L:

прямая

от

z1

0

 

до

z2

= - 1 - i .

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z dz,

C : z

 

 

 

3

 

arg z

5

.

 

 

 

 

 

 

б)

 

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 i z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

 

 

 

2

 

9.5. а)

 

 

)dz , L: прямая от z

до

 

z

 

= 1 + i

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) z Im z2dz,

C : z 1 3, Re z 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

9.6.а)

б)

ò

(

z3

)

 

 

+ 1 dz,

ABC

 

 

 

sin iz z dz,

C

 

 

 

ABC - ломаная:{z

A

= 0, z

B

= 1 + i, z

= i }

 

 

 

C

 

C : z 1,

Re z 0.

 

 

 

 

9.7. а)

(1 L

z )dz

, L: прямая от

z

0

1

 

до

z

2

= -2-4i

 

 

.

б)

 

Im

z

dz

z

 

 

C

 

 

 

 

 

 

стрелки.

,

C : z

2

,

Re z

0

. Обход против часовой

9.8. а)

 

(1 i z )

2

dz

, L: прямая от

z1 i 1

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

z Re zdz ,

 

C : z 2

,

 

arg z

3

;

 

2

2

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re zdz

 

1

0

 

 

2

9.9. а)

 

 

, L: прямая от

z

до

z

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

z Im zdz , C : z 1

, arg z

 

;

 

C

 

 

2

 

 

 

 

 

 

до z2 =2+2i .

= 2+2i .

15

9.10.а)

б)

9.11.а)

Re zdz , L:

y x

2

от z1 0 до z2

= 1+i .

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z Im zdz , C : z 2

, 0 arg z ;

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

Im zdz , L:

прямая от z 0 до

z

 

= 1+2i

L

 

 

 

 

 

 

 

.

б)

z zdz C

,

C : z

4

,

Re z

0

. Обход против часовой

стрелки.

 

 

9.12. а)

(2i z )dz

 

 

L

, L:

y x2

от

z

0

1

 

до

z

2

= 3 9i

 

 

б)

9.13.а)

б)

9.14.а)

 

z Re zdz;

C: |z|=1. Обход против часовой стрелки.

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

z Re zdz

, L:

прямая от

z 0

до

z

 

= 1+i .

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

AB : y x ,

zA 0

 

zB 2 2i ;

e

Re zdz ,

,

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

z Im zdz

, L: прямая от

z 0

 

до

z

 

 

= 4+2i .

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

| z | dz;

AB

 

AB-нижняя дуга окружности |z|=2, zA=2, zB=-2.

9.15. а)

z L

Re zdz

, L: прямая от z1 i 1 до

z

2

= 2+2i

 

 

.

б)

9.16.а)

б)

9.17.а)

zdz; C: |z|=1.Обход против часовой стрелки.

C

 

 

 

 

 

 

Re zdz;

ABC – ломаная: zA=0, zB=1+i, zC=i.

 

ABC

 

 

 

 

ò

 

z

 

 

 

(z -

1)e dz,

L : { z - 1 = 1,Im(z) ³

0 }

 

L

 

 

 

 

 

z Im zdz ,

L:

прямая от z1 0

до z2 = -1-2i .

L

 

 

 

 

 

16

б)

9.18. а)

 

| z | dz;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB–нижняя дуга окружности |z|=1, zA=-1, zB=1.

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 2z )dz , L:

y x

2

от

1

0

до z

2

= -2+4i .

 

 

z

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

9.19.а)

б)

9.20.а)

| z | dz; AB-полуокружность |z|=1, Imz≥0, zA=1, zB=-1.

AB

 

 

 

 

 

 

(i z ) dz , L: прямая от

z1 0

до

z2

= -2-i .

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z z dz , L: z = 1, Imz 0

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

(i 2z )dz

 

1

 

 

2

 

 

, L: прямая от

z 0

до

z

 

=-2-2i .

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

б)

9.21.а)

б)

9.22.а)

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ydz; C: |z|=1 Обход против часовой стрелки.

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2z )dz

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

(i

L:

прямая от

z 0

до

 

z

 

= 2+4i

 

 

 

 

 

,

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z

2

z z)dz

, C – дуга окружности z =1, y 0.

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 z

2

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

)dz ,

L:

y x

2

от

z 0

до

z

 

= 2+4i .

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z zdz ; L: z = 4; Re z 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

9.23. а)

ò (z

2

+ 7z + 1)dz,

 

AB

 

 

AB -

отрезок прямой : {z

A

= 0, z

B

= 1 -

i }

 

 

 

 

 

б)

9.24.а)

б)

 

z

1, Im z 0 , ВС–отрезок, zB=1, zC=2

Re dz ; АВ: z

АВС

z

 

 

 

ò (z + 1)ez dz, L : { z = 1, Re(z) ³ 0}

L

(сosiz 3z2 )dz , L: z = 1, Imz 0

L

17

Задача 10. Вычислить интегралы, используя интегральную теорему Коши:

10.1.а)

10.2.а)

z 13

z 2

 

9z

3

 

 

 

 

 

dz

z 11

 

 

dz

 

;

 

z

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

;

б)

б)

z 1

z 2

 

 

 

z 1

 

dz

z

2

(z 2)

 

 

 

 

 

 

 

z

dz

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

(z 2)

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

.

10.3.а)

10.4.а)

 

 

 

7z

2

 

 

 

dz ;

z 5

 

 

 

z 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21z

2

 

 

dz

 

z

z 1

 

2

3

 

 

 

 

 

;

б)

б)

 

 

|z 1|

 

z

z 1

 

3

2

 

 

 

e

z

dz

 

 

 

 

 

 

 

.

z(z 1)

2

 

 

 

e

z

dz

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

(z

4)

 

 

 

 

 

 

10.5.а)

10.6.а)

10.7.а)

10.8.а)

z 3

z 1

z 2

z 4

dz

z(z2 4)

z 1

dz ;

z 2

 

e

z

dz

 

z(z

2

1)

 

 

7z2 dz ; z 2

;

;

б)

 

 

 

 

ez dz

 

 

.

 

 

 

(z

2)

2

 

 

z 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

zdz

 

.

 

 

(z

2)

2

(z 1)

 

 

 

 

 

 

z 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

2

zdz

 

2

dz .

 

 

(z

25)

 

 

 

 

 

 

 

 

z 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

sinz

2

dz .

 

 

(z

i)

 

 

 

 

 

 

 

z 2

 

 

 

 

 

 

 

10.9. а)

z 2

 

 

dz

z

2

(z 1)

 

;

sh z dz

б) . z 2 (z 2 i)3

18

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]