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

Теория функций комплексной переменной. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
11.08.2026
Размер:
567 Кб
Скачать

7.9. |

|

 

(

(

 

))

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить несобственные интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.11.

(

 

 

 

 

 

)

.

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1. а) 2(cos

+

 

sin

) = 2e ; б) 2(cos

 

+

 

sin

 

) = 2e

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) 2(cos

 

+

sin

 

 

 

) = 2e

 

; г) 2

cos −

 

 

+

sin(−

 

 

) = 2e

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) √34

cos

arctg

 

 

+ sin

arctg

 

= √34

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.а) 1728; б) 1.

1.3.±√3+ ,− .

1.4.Окружность, внешность круга, внутренность круга радиуса 2 с центром в начале координат.

1.5.Окружность, внешность круга, внутренность круга радиуса 1 с центром в точке = 2.

1.6.Окружность, внешность круга, внутренность круга радиуса 2 с центром в точке = .

1.7.Кольцо, образованное концентрическими окружностями с центром в точке

=−2 и радиусами 1 и 2, исключая окружность радиуса 1.

1.8.Прямая 4 +2 +3 = 0.

1.9.Полуплоскость ≥ 0.

1.10. Полоса

−2 ≤

.

1.11. Полоса

≤ 2

0 ≤

< 1 .

41

1.12. Сектор между лучами

= 0,,

 

= ,

 

≥ 0, включая.

луч = , ≥ 0.

1.13. Сектор между лучами

 

,

1.14. Ось абсцисс

= 0.

 

 

 

 

=

 

 

= −

 

≤ 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.15. а) 4 cos

 

 

+

sin

 

 

 

= 4e

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) 5√2

cos −

 

+arctg

 

+

 

sin

− +arctg

 

 

= 5√2

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

(1+

)

2

 

 

1+ √3

 

 

 

 

 

 

: tg

 

= −

 

 

 

 

1.16. а)

 

 

 

 

 

 

; б) -

 

 

 

 

 

 

 

 

указание

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.17. ±cos

 

 

 

sin

 

, ±

 

cos

 

 

+

 

 

sin

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.18. Кольцо, образованное концентрическими окружностями с центром в точке

=

и радиусами 1 и 2, исключая сами окружности.

 

=

 

 

 

 

1.19. Круг с центром в точке

 

и радиуса 2, исключая точку

.

1.20.

Внешность круга с

центром в точке

=

и радиуса 2.

 

 

 

 

=

 

 

 

 

= −

 

 

= 0.

 

1.21. Внутренность полосы между прямыми

 

и

 

 

 

 

 

1.22. Открытая полуплоскость слева от прямой

.

 

 

 

1.23. Внутренность круга радиуса 2 с центром в

точке

.

 

 

= 1

= 2

 

 

2.1.

Прямая

,+1 = 0

без точки

.

=

.

 

 

 

 

 

 

1.24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.

= 3

,

 

=.1 − 3 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

 

sin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.

=

 

cosy,,

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.

= sin

 

ch

 

= sh

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.

= π,

= −

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6. + .

√ √

2.7.ch .

 

 

 

 

 

 

 

2.8. ln√2+ π

2 −

 

( = 0,±1,±2, ).

 

2.9.

(

= 0,±1,±2, ).

42

2.10.

 

 

 

 

 

( = 0,±1,±2, ).

2.11.

 

(

) (

= 0,±1,±2, ).

2.12. π

2

+

 

 

+2π ( , = 0,±1,±2, ).

 

 

2.13. 2

±

 

 

π

ln(√2±1) ( = 0,±1,±2, ).

 

 

2.14.= π(2 +1) + ln2 ( = 0,±1,±2, ).

2.15.

= 2

− 2y +

, = 4 y+ .

2.16.

= −

(

)

 

,

= −

(

)

.

 

(

)

 

 

(

)

 

2.18.

=

cosy,,

 

= −

sin ..

2.17.

= cos

ch

 

= −sin

sh

 

 

2.19.

= ch1,

 

=

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.20.(2 +1) ( = 0,±1,±2, ).

2.21.

2

+

 

 

( = 0,±1,±2, ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.22.

(

 

)

 

.

 

 

 

 

2.23.

= 2

π(,

= 0,±1,±2, )

π

+ln3 ( = 0,±1,±2,.

)

.

3.1.

 

 

 

 

= (2 +1)

 

 

 

Дифференцируема только в одной точке

= 0

 

 

 

 

 

 

3.2.Дифференцируема во всех точках комплексной плоскости.

3.3.Не дифференцируема ни в одной точке.

3.4. Вся плоскость,

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. Вся плоскость,

= 2 cos 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 +1 .

= π

 

(

= 0,±1,±2, ),

 

= −

 

 

 

3.6. Вся плоскость, кроме точек

 

 

 

 

.

 

 

 

 

3.7. Вся плоскость, кроме точек

= ±

,

= −

( )

(

 

)

.

 

3.8.

( ) = 2

.

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

 

 

3.9.

+1

 

 

 

43

 

 

 

 

 

 

 

 

( ) =

+ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10.Не дифференцируема ни в одной точке.

3.11.Дифференцируема во всех точках комплексной плоскости.

3.12. Вся плоскость, кроме

точек = 2π ( = 0,±1,±2, ), =

(

)

.

3.13. Вся плоскость,

= sh .

 

 

3.15.

( ) = +2.

− 1

 

 

 

 

3.14.

 

 

 

.

 

 

 

 

( ) = −

4.1..

4.2. ( − 1).

4.3.2+2 .

4.4.−4+ .

4.5.-2.

4.6.7+19 .

4.7.( −1) .

4.8.2 .

4.9.a) 2 ; б) 0.

4.10.2.

4.11..

4.12.0.

4.13..

4.14.( −1).

4.15.1 −cos1 − (1−sin1).

4.16. .

4.17. a) 0; б) −8 .

44

5.1.= 1.

5.2.= √2.

5.3.

 

 

 

−1+

!

+

!

!

!

+

!

 

+

!

− ,

= .

5.4.

 

!

!

 

+

 

!

 

 

 

,

 

= .

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5.

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ ,

=

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.6. 3 −

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

!∙ ∙

, = 27.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.7.

 

(

 

 

)

+

(

)

 

(

)

 

+ ,

= 4.

 

 

 

 

 

 

 

5.8.

(

 

 

 

 

)

!(

 

 

 

)

+

!(

 

 

)

 

+ , 0 < |

−2| < +.

5.9.

(

 

 

 

)

 

 

(

 

 

)

, 0 < |

 

+1| < +.

 

 

 

 

5.10.

!

!

+

!

 

, 0 < | | < +.

 

 

 

 

5.11. а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

)

 

 

; б)

 

 

( )

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.12.= 1.

5.13.= 1.

5.14.

 

 

+

 

 

 

 

 

+ ,

= 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.15. 1 −

!

+

 

!

 

 

!

+ ,

= .

 

 

 

 

5.16. 1 −

3 +4

 

 

 

 

 

+2

− ,

= .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.17.

1+

(

 

)

 

(

 

 

)

+

∙ ∙ ∙(

)

∙ ∙ ∙ ∙( )

+

,

.

 

 

 

 

 

!

 

 

 

!

 

!

 

= 1

5.18.! + ! ! + , 0 < | | < +.

5.19.

 

 

+

 

 

 

 

+

 

, 0 < | | < 3.

 

 

 

 

 

 

5.20.

+

+

!

+

!

+

!

+ , 0 < | | < +.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

5.21.

 

 

 

 

 

 

 

 

(

)

 

)

.

 

 

 

 

 

(

 

 

) +

 

 

 

– простые нули.

 

6.1.

 

 

 

(

) ( −

 

 

 

 

= 0

 

 

нуль 2-го порядка,

 

=

(

= ±1,±2, )

 

 

6.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

– простые нули.

6.2.

= 0

– нуль 3-го порядка,

 

, = ±2

 

 

 

=

 

(

 

= ±1,±2, )

 

простые нули.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4.

 

 

 

 

 

 

 

– полюсы 3-го порядка.

 

 

 

=

 

(

 

 

 

 

 

6.6.

 

 

 

 

= 0,±1,±2, )

– простые полюсы.

 

– простые

6.5.

, =

 

 

 

(±1 )

 

 

 

 

 

полюсы=.

0

 

 

полюс 2-го порядка,

= 1+

( = 0,±1,±2, )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.7.= −2 – существенно особая точка.

6.8.Res (2) = 5.

6.9. Res

(0) =

 

, Res

(±3 ) = ±

 

± .

 

 

6.10. Res

( ) = 1 (

= 0,±1,±2, ).

6.11.Res (0) = 0.

6.12.Res (0) = 0.

6.13.

= 0

= −1

– простые полюсы,

= 1

– полюс 3-го порядка.

 

 

,

 

 

 

полюсы.= −1

полюс 3-го порядка,

= 2 (

= 0,±1,±2, )

– простые

6.14.

 

= 0

 

 

=

 

 

простые

=

 

 

 

 

( = ±1,±2, )

 

6.15.

 

,

 

– устранимые особые точки,

 

 

 

 

полюсы.

6.16.= 3 – существенно особая точка.

6.17.Res (± ) = .

6.18.Res (−1) = − cos2.

6.19. Res

 

 

+

= −1 (

= 0,±1,±2, ).

 

6.21. Res

(0) = 1

,

 

π

 

.

6.20.

.

 

 

 

 

 

 

 

Res

(0) = −

 

 

Res

 

=

 

 

 

 

 

46

7.1.2 .

7.2.2 .

7.3.−4 .

7.4. .

7.5. .

7.6. .

7.7. .

7.8. 0.

7.9. 2 −1 .

7.10. .

7.11. .

47

Контрольные задания

Вариант 1

1.Вычислить: 1 i 16 , Ln 2 2i .

2.Восстановить аналитическую функцию f (z) по заданной действительной части U(x,y) или мнимой части V(x,y) при заданном начальном условии:

U x3 6x2y 3xy2 2y3 , f (0) 0.

3. Вычислить интеграл по дуге L от точки z1 до точки z2 :

 

 

 

x y2

 

z 0

 

z

 

9 3i

 

(2 i z)dz, L:

,

,

 

.

 

1

 

2

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Вычислить интеграл по замкнутому контуру с помощью вычетов:

 

sinz2

dz, C:

 

z

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

C z2(z

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

Вариант 2

1.Вычислить: 1 i 1 i 8 i25 , Ln 1 i .

2.Восстановить аналитическую функцию f (z) по заданной действительной части U(x,y) или мнимой части V(x,y) при заданном начальном условии:

V 3x2y y3 y, f (0) 1.

3. Вычислить интеграл по дуге L от точки z1 до точки z2 :

zImzdz, L: x y2 , z1 0, z2 4 2i.

L

4. Вычислить интеграл по замкнутому контуру с помощью вычетов:

C

z2 1

dz, C:

 

z 2i

 

3.

 

 

(z2 4)2

 

 

48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 3

1.Вычислить: 1 i 28 , Arccos3.

2.Восстановить аналитическую функцию f (z) по заданной действительной части U(x,y) или мнимой части V(x,y) при заданном начальном условии:

 

V x (x2 y2),

f (i) 0.

3.

Вычислить интеграл по дуге L от точки z1

 

до точки z2 :

 

(2 i

z

)dz, L: y x2 , z1 0, z2 3 9i.

 

L

 

 

 

 

 

4.

Вычислить интеграл по замкнутому контуру с помощью вычетов:

 

 

 

 

ez 1

dz , C:

 

z

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C z2(z 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 4

1.Вычислить: 2 2i 7 , Arctg 1 2i .

2.Восстановить аналитическую функцию f (z) по заданной действительной части U(x,y) или мнимой части V(x,y) при заданном начальном условии:

 

 

U x2 y2 xy,

f (0) 0.

3. Вычислить интеграл по дуге L от точки z1

до точки z2 :

 

z

Imzdz, L - прямая, z1

0, z2 4 2i.

L

 

4. Вычислить интеграл по замкнутому контуру с помощью вычетов:

 

 

eiz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz, C:

 

z

 

2.

C (z2

 

1)(z 3)

 

 

 

 

 

 

49

Вариант 5

1.Вычислить: 1 i3 6 , cos 3 i .

2.Восстановить аналитическую функцию f (z) по заданной действительной части U(x,y) или мнимой части V(x,y) при заданном начальном условии:

 

 

U

1

ln(x2 y2),

f (i) i.

 

 

 

2

 

 

 

 

3.

Вычислить интеграл по дуге L от точки z1

до точки z2 :

 

(2i

z

)dz, L: x y2 , z1 0, z2 9 3i.

 

L

 

 

4.

Вычислить интеграл по замкнутому контуру с помощью вычетов:

 

 

 

 

 

 

ez

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz, C:

z

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C z2(z i)

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 6

1.Вычислить: 1 i 5 , Ln 3 2i .

2.Восстановить аналитическую функцию f (z) по заданной действительной части U(x,y) или мнимой части V(x,y) при заданном начальном условии:

V xy;

f (0) 0;

 

3. Вычислить интеграл по дуге L от точки z1

до точки z2 :

zRezdz, L - прямая, z1

0,

z2 1 i.

L

 

 

 

4. Вычислить интеграл по замкнутому контуру с помощью вычетов:

 

1 cosz

dz, C:

 

z

 

4.

 

 

 

C z2 (z 3i)

 

 

 

 

 

50

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]