30. Вычислить интегралы: |
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a) |zR|=1 zαdz, ãäå α C è 1α = 1; |
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||||||||||||||||||||||||||||||
|
R |
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, |
|
√4 |
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; |
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||||||||
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dz |
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|||||
b) C |
√4 |
z3 |
, C верхняя полуокружность, |z| = 1, z1 = 1, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
z2 = −1 |
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|||||||||||
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1 = −1 |
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||||||||||||||||
|
R |
|
|
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|
|
dz |
|
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2, z2 = 2, √ |
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||||||||
c) |
√ |
dz |
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, C : y = x3 |
− |
4x, z1 = |
− |
|
1 = i; |
||||||||||||||||||||||
|
C |
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z + 1 |
|
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|
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− |
|
− |
|||||||||||||||||
d) |
|
|
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, C прямая, |
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|||||||
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|||||||||
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|
√ |
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||||||||||||
|
C |
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|||||
|
R pi, |
|
3 − z |
|
|
√ |
|
|
√ |
|
|
+ i |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
, |
|
|
|
3 |
; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||
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1 = −dz |
|
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|
p |
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|
√2 |
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|||||||||||||||
z |
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|
1 z |
|
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= 1 |
|
1 + i |
|
3 = |
|
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|
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|||||||||||
|
√3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
, C прямая, z1 = −7, z2 = 3 + 2i, √3 |
|
= 2; |
|||||||||||||||||||||
e) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|||||||||||||||||||||||||
1 − z |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
|
|
|
|
|||||||||
|
R |
|
|
arctg z |
|
dz, C линия x2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
f) |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
= 1 îò z1 = 1 äî z2 = −1, |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 + z2 |
|
|
4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
arctg 1 = |
|
π; |
|
|
|
|
|
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|
|||||||||||||||||
4 |
z1 |
= 1 äî z2 = i, Ln 1 = 2πi. |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||
g) C zLn zdz, C часть окружности, |z| = 1 в четв¼ртой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
четверти от |
|
|
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|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||
4.Функциональные ряды в комплексной области
31.Исследовать на сходимость ряды:
∞ |
|
cos in |
∞ |
n sin in |
∞ |
cos in2 |
∞ |
ei2n |
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||||||||||||||||
P |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
P |
n√ |
|
|
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|
a) n=1 |
2n |
; b) n=1 |
|
3n |
|
; c) n=1 |
|
5n2 |
; d) n=1 |
n |
; |
|
|
||||||||||||
∞ |
eiπ/n |
∞ |
|
sh i√ |
|
|
∞ |
|
ln n |
|
|
∞ |
ch (iπ/n) |
|
|||||||||||
n |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
P |
|
√ |
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
e) n=1 |
|
n |
; |
f) n=1 |
|
sin in |
; |
g) n=1 |
sh in |
; |
|
h) n=1 |
nln n . |
|
|||||||||||
32. Найти радиусы сходимости степенных рядов: |
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|
|
|
|||||||||||||||||||
∞ |
|
|
|
|
|
∞ |
i |
∞ |
|
πi |
zn; |
|
∞ |
. |
|||||||||||
a) n=1 einzn; b) |
n=1 ch nzn; c) |
n=1 cosn |
|
√n |
d) n=1 cos in zn |
|
|||||||||||||||||||
P |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|||
9
33.Разложить заданные функции в ряд Тейлора, используя табличные разложения, и найти радиусы сходимости получен-
ных рядов: |
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по степеням 2z − 1; |
||||||||||||
a) sin(2z + 1) по степеням z + 1; |
b) ez |
|||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z + 1 |
|
|
|
|
|
|
||
c) |
|
|
|
по степеням z + 2; |
d) |
|
|
|
|
|
|
|
по степеням z; |
|||||||||||||
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
3z +iz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
+ 4z − 5 |
|
|
|
||||||||
e) cos2 |
|
|
по степеням z; |
|
f) ln(2 − z) по степеням z. |
|||||||||||||||||||||
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
34. Найти области сходимости функциональнûх рядов: |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
∞ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
(√ |
|
|
+ i√2)n |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
(1 − i)nzn ; |
n |
n=1 |
1 |
|
zn |
; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
∞ |
(z + 1 i)− |
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|||||
|
n=1 |
|
n + i |
|
; |
|
n=1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
c) |
|
|
|
|
− |
|
d) |
|
|
|
|
|
|
+ in (z + 1 + i)n |
|
|||||||||||
|
P∞ |
|
3n |
|
|
|
|
|
|
P∞ |
2 |
|
|
∞ |
|
|
z |
|
n |
|
||||||
e) n=1 n2(z − i)n ; |
|
|
|
f) n=1 |
z |
+ n=0 |
4 |
; |
|
|||||||||||||||||
|
P |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
∞ |
P |
|
|
|
|
|
|
Pn |
|
|
|
|
|
|
||
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|||||
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
nn(z |
− |
2 + i)n + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
g) |
|
|
|
|
(1 + in)(z − 2 + i) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35. Найти множество точек z, в которых сходятся следующие ряды Лорана:
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
zn |
|
|
|
|
a) |
P |
2−|n|zn; |
b) |
P |
|
|
; |
|
||||||||
3n + 1 |
|
|||||||||||||||
c) |
− |
|
|
|
, (α > 0); d) |
2−n (z + 1)n |
|
|||||||||
|
n=−∞ |
|
|
|
n |
|
n=−∞ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
∞ |
(z |
|
1) |
|
|
|
|
|
∞ |
2 |
|
|
|
; |
|
e) |
P∞ |
|
|
|
f) |
P∞ |
|
zn |
|
|
; |
|
||||
(z − a)2n |
|
|
|
|
||||||||||||
|
n=−∞ |
ch αn |
|
|
|
|
|
n=−∞ |
|
|
|
|
|
|
||
g) |
P |
|
|
|
|
|
|
h) |
P |
|
|
|
|
|
|
|
2−n |
zn |
|
; |
|
|
2nzn |
|
|
|
|
||||||
|
n=−∞ 2−n3+1 ; |
|
n=−∞ n2 + 1 |
|
|
|||||||||||
|
∞ |
2 |
|
3 |
|
|
|
|
∞ |
|
|
. |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
n=−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
n=−∞ |
|
|
|
|
|
|
36.Разложить функции в ряд Лорана в окрестности точки z0 = 0:
a) |
sin z |
|
b) z4 cos 1 |
c) |
1 − cos z |
|
d) |
1 + cos z |
|
z2 ; |
z2 |
|
z4 |
|
|||||
|
z ; |
|
; |
|
. |
||||
10
37. Разложить функции в указанных кольцах в ряд Лорана:
a) |
1 |
|
, |
|
1) 2 < |z| < 3, |
2) 3 < |z| < ∞; |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
(z − 2)(z − 3) |
|
|
|
|
|
||||||||||
b) |
1 |
, 1) 0 < |z| < 1, 2) 1 < |z| < ∞; |
|
|
|
|
||||||||||
z2 + z |
|
|
|
|
||||||||||||
c) |
2z + 3 |
, |
|
1) 1 < |z| < 2, 2) |z| > 2; |
|
|
|
|
||||||||
z2 + 3z + 2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
d) |
|
z2 − z + 3 |
, |
|
1) |
z |
| |
< 1, 2) 1 < z |
| |
< 2, 3) 2 < z |
| |
< |
∞ |
. |
||
|
|
z3 − 3z + 2 |
|
| |
|
| |
| |
|
|
|||||||
5.Особые точки функций комплексного переменного. Вычеты
38.Найти нули функций и определить их порядок:
a) f(z) = z4 + 4z2; |
b) f(z) = |
sin z |
; |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
sh2z |
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|||
c) f(z) = |
d) f(z) = z2 sin z; |
|
|
|
|
||||||||||
|
; |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
z |
|
|
|
(1 − sh z)2 |
|
|
|
|
||||||
e) f(z) = 1 + ch z; |
f) f(z) = |
; |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
f) f(z) = (z + πi)sh z; |
g) f(z) = (z2 + π2)(1 + e−z). |
||||||||||||||
39. Найти порядок нуля z0 = 0 для функций: |
|
|
|
|
|||||||||||
a) f(z) = esin z − etg z; |
b) f(z) = |
|
|
|
|
|
|
z6 |
|
|
|
|
|||
|
z |
2 |
|
z |
2 ; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
− sin |
|
. |
|
|||||
|
z3 |
2 |
|
2 |
|
||||||||||
c) f(z) = |
|
; d) f(z) = 2(ch z − 1) − z2 |
|||||||||||||
1 + z − ez |
|||||||||||||||
11
40.Найти конечные особые точки и определить их характер для функций:
a) f(z) = c) f(z) = e) f(z) = g) f(z) =
1
1 − sin z; z
z5 + 2z4 + z3 ;
e−(1/z2);
z3 − 1
(z3 + 1)(z3 + i);
b) f(z) = d) f(z) = f) f(z) = h) f(z) =
1 − cos z
z2 |
; |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
+ |
|
; |
e−z − 1 |
z2 |
|||
1
chz; z2 + i
(ez − i)(ez − 1).
41. Определить характер указанных особых точек:
a) f(z) = |
1 + cos z |
, z0 |
= π; b) f(x) = |
z2 − 3z + 2 |
, z0 = 1; |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
z −2 |
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z2 − 2z + 1 |
|
|
1 |
|
|
|
|||||||
c) f(z) = |
|
z |
− 1 |
|
, z |
|
= 0, z |
|
= |
− |
1; d) f(z) = z sh |
, z |
|
= 0. |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
1 |
z |
0 |
|||||||||||||||||||||
z6 + 2z5 + z4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
42. Найти вычеты в особых точках функций: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
a) f(z) = |
|
|
4tg z |
|
; b) f(z) = |
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
4z |
2 |
− πz |
|
|
|
|
|
3(z |
− |
2)2 ; |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(z + 1) iz |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
c) f(z) = |
|
1 − cos z |
|
; d) f(z) = |
|
|
|
|
e |
|
|
|
. |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
(z2 − 1)(z + 3) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
z3(z − 3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
43. Найти вычеты функций в бесконечно удал¼нных особых
точках: |
z4 + z3 − z2 + 4 |
|
|
|
4z + 3 |
|
ez |
|
||
a) f(z) = |
|
b) f(z) = |
c) f(z) = |
|
||||||
|
|
|
|
|||||||
z3 |
; |
z5 ; |
z2 ; |
|||||||
|
|
|
|
|||||||
d) f(z) = sin2 1; e) f(z) = z4ez2 . |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
z
44. Найти значения интегралов с помощью вычетов (все конту-
ры обходятся против часовой стрелки): |
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|||||||||||
|
|
|
eiz |
|
|
|
sin iz |
|
|
|
|
dz |
|
|||||
a) |
z =2 |
|
|
|
dz; |
b) |
z =2 |
|
|
dz; |
c) |
|
|
|
|
|
; |
|
z2 + 1 |
z2 − 4z + 3 |
z =4 (z2 |
+ 9)(z + 6) |
|||||||||||||||
| |
H| |
cos z |
| |
H| |
zsh z |
| |
H| |
zdz |
|
|||||||||
d) |zH|=1 |
|
dz; |
e) |zH|=2 |
|
dz; f) |z−H3|=6 |
|
|
; |
||||||||||
z3 |
(z2 − 1)2 |
(z − 2)3(z + 4) |
||||||||||||||||
12
g) |
|
|
|
ezdz |
|
; h) |
|
|
|
|
|
|
|
ez2 − 1 |
dz; |
i) |
|
|
|
sin πz |
dz; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
z =2 z3(z + 1) |
|
|
z |
|
i |
=3 z3 |
− |
iz2 |
|
z = |
√ |
|
|
z2 |
− |
z |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
| |
|
H| |
|
|
|
|
|
|
| |
|
− | |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||||
|
− |
z |
|
2H |
|
|
2 |
|
|
|
| | |
| |H |
|
|
|
|
|||||||||||||
H |
|
|
x |
|
|
|
y |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
j) |
|
|
cos(z/2) |
dz, C : |
|
+ |
|
= 1; |
k) |
(z + 1)e1/zdz; |
|||||||||||||||||||
C |
|
z2 4 |
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
4 |
|
|
|
z =1/3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
l) |zH|=2 z2 cos |
|
dz. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
z + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
45.Найти значения интегралов с помощью вычетов в бесконеч- но удал¼нной особой точке (все контуры обходятся против
часовой стрелки): |
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
z5dz |
|
|
|
|
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|||||||||||
|
|
|
z |
+ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
dz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||
a) |zH|=2 |
|
|
|
dz;25 b) |zH|=2 |
|
|
; |
c) |zH|=2 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
z |
|
|
1 + z6 |
1 + z6 |
|
|
|
z11 |
||||||||||||||||||||||||||
d) |zH|=4 |
|
z |
dz; e) |zH|=3 |
|
z |
dz; f) |
|zH|=2 |
|
dz; |
||||||||||||||||||||||||||
(z2 + 4)4(z3 − 2)6 |
1 + z12 |
1 + z12 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1000z + 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
g) |zH|=2 |
|
|
dz; |
h) |zH|=1 z2 sin |
|
dz. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1 + z1224 |
z |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
46. Вычислить несобственные интегралы: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
∞ x2 + 1 |
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
xdx |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
a) |
|
|
|
|
|
dx; |
|
|
|
|
b) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x2 + 4x + 13)2 ; |
|||||||||||||||||||||||
|
0 |
x4 + 1 |
|
|
|
|
|
−∞ |
|||||||||||||||||||||||||||
|
R |
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
R |
x2 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
c) R∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d) |
∞R |
dx; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
(x2 + a2)2(x2 + b2)2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
−∞ |
|
|
0 |
x6 |
+ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
e) |
∞ |
|
|
|
xdx |
|
|
|
|
f) |
∞ |
|
|
|
|
|
|
dx |
; |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
−∞ |
x4 + 8x2 + 16 |
|
|
|
|
0 |
x4 |
+ 8x2 + 16 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
R |
|
|
x sin xdx |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
x2 cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
g) |
∞R |
|
; |
|
|
|
|
h) |
∞R |
|
|
dx; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
−∞ |
x2 + 4x + 20 |
|
|
|
|
|
|
0 |
(x2 + 1)2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
R |
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i) |
∞ |
|
x cos xdx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
−∞ |
x2 |
|
2x + 10 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
13
