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

Kn-14

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
258.64 Кб
Скачать
z x iy та

2.1. ПЕРЕВІРКА АНАЛІТИЧНОСТІ ФУНКЦІЇ КОМПЛЕКСНОЇ ЗМІННОЇ . ДИФЕРЕНЦІЮВАННЯ ТА ІНТЕГРУВАННЯ ФУНКЦІЇ КОМПЛЕКСНОЇ ЗМІННОЇ

Нехай дано дві площини комплексних чисел

w u iv. Розглянемо деяку множину точок D у площині z і

множину точок G в площині w.Якщо кожному числу z D за деяким законом ставиться у відповідність конкретне комплексне число

w G,то говорять, що

на

площині D задана однозначна

функція

комплексної змінної,

що

відображає

множину

D

в множину

G.Символічно це позначають так :w f z .

 

 

 

 

 

 

Множину

D називають областю визначення функції f z .

Якщо кожна точка множини G є значенням функції, то G область

значень цієї функції,

або образ множини D за допомогою функції

f G f D . В цьому разі говорять,

що функція f

відображає

D на G.

 

 

z D відповідає декілька

 

 

 

 

w, то

Якщо

кожному

різних

значень

функція w f z називається багатозначною.

 

 

 

 

 

Функцію

f z можна записати у вигляді

 

 

 

 

 

 

 

 

f z u x,y iv x,y , x,y D,

 

 

(2.1)

u x,y Re f z ,

v x,y Im f z ,

x,y D

 

де

дійсні

функції від змінних x, y.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Похідною від функції f z у точці z

називається границя

 

 

w

 

 

 

 

f z z f z

 

 

dw

 

 

lim

 

 

lim

 

 

 

 

 

 

 

,

(2.2)

 

z 0 z

z 0

 

z

 

 

 

 

dz

 

 

якщо z прямує до нуля будь-яким чином.

 

 

 

 

 

 

 

 

Якщо функція

f z

має неперервну похідну в кожній точці

області D, то вона називається аналітичною в цій області. Необхідними і достатніми умовами аналітичності функції є

умови Коші-Рімана (Ейлера - Даламбера):

182

u v , u v .x y y x

(2.3)

Тоді, наприклад,

dw u i v . dz x x

(2.4)

Інтеграл від неперервної в області D функції комплексної змінної f z взовж лінії L : z t x t iy t t визначають так:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

f z dz u iv dx idy f z t z t dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

L

 

 

 

 

(2.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Якщо функція f z аналітична

в однозв’язній замкненій

області

 

з кусково-гладкою границею

L, то має місце формула

D

Коші

1

 

 

f z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f z0

 

 

 

 

 

dz,

 

 

 

2 i

z z

0

 

 

(2.6)

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

контура L, а

 

де z0 будь-яка точка всередині

інтегрування

здійснюється в додатньому напрямку, тобто проти стрілки годинника.

АР - 2.1

1. Дослідити на диференційовність та аналітичність функцію, знайти її похідну, якщо вона існує:

а) f z ei 2z 1; б) f z z2 Rez iIm z2

2. Знайти аналітичну функцію f z , якщо відома її дійсна

частина

u x,y x3 3xy2.

Відповідь: ( f x x3 3xy2 i 3x2y y3 C ).

183

3. Обчислити інтеграли:

а) z 1 Re z 1 dz,

L

де L - відрізок прямої, що з’єднує точки z1 1 i та z2 1 i;

б)

 

z

 

dz;

 

в)

 

2z ez

 

dz.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

z

 

2

z 3i

 

 

z 1

 

3

z

 

( z 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

20

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4 e

3

).

( Відповіді: а)

 

 

 

 

i ;

б) 0;

 

 

в)

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

СР - 2.1

1. При якому значенні функція f z 3y i xдиференційована? (Відповідь: = -3) .

2. Знайти аналітичну функцію f z , якщо відома її уявна

частина

v x,y x y

( Відповідь: f z x y C i x y ).

3. Обчислити інтеграли:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

а) L - коло

 

 

z 3

 

2;

 

 

 

 

 

б) L - коло

 

z i

 

 

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

z 1

 

3.

 

в) L - коло

 

 

 

(Відповідь: а) 0; б) ; в) 0 ) .

2

184

 

 

ІДЗ - 2.1

 

 

 

1. Дослідити на диференційованість та аналітичність функцію

та знайти її похідну, якщо вона існує.

 

f z 2z2 3iz.

1.1.

f z z z2.

1.2.

1.3.

f z z 1 cos z.

1.4.

f z z3.

1.5.

f z 2 3z z2.

1.6.

f z z e z .

1.7.

f z z2

iz.

1.8.

f z iz2.

1.9.

f z z2

z 4.

1.10.

f z z iz3.

1.11.

f z 4z 3iz2.

1.12.

f z 3z2 iz 5.

1.13.

1.15.

 

 

1.17.

f z z2 z

2i.

1.19.

f z iz2 2z.

1.21.

f z 6 z z2.

1.23.

f z z 3 e2z .

1.25.

f z z 2 cos3z.

1.27.

f z z3 2z.

1.29.

f z zez2 .

1.14.

1.16.f z z3 4iz.

1.18.f z 2z2 z 3.

1.20.f z z 2 e4z .

1.22.f z z3 iz2 6.

1.24.f z z2 4z i.

1.26.f z z3 z 4i.

1.28.f z z3 z2.

1.30.f z z 1 sin2z.

185

 

 

2. Знайти аналітичну функцію f z u x,y iv x,y ,

якщо відома її дійсна або уявна частина.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.

v 2xy 3y.

 

2.2.

u x3 3xy2.

2.3.

u x2 y2 x.

2.4. v 2xy x.

2.5.

v 4xy 3x.

 

2.6.

 

u x y3

3x2y.

2.7.

u x3 3xy2 x.

2.8.

 

v y 2xy.

2.9.

v 4y 3x2 3y2.

2.10. u x2 y2 3x 2.

2.11. u x2 y2 y.

2.12. v 3x2y y3 y.

2.13. v 3x2y y3.

2.14. u 2x2 2y2 3y.

2.15.

u 4x 6xy.

 

2.16. v y x3

3xy2.

2.17. v 3x2y y3

x2 y2.

2.18. u x2 y2

x 4.

2.19. u x3 3xy2 2x.

2.20. v 6xy x.

2.21.

v 2xy y.

 

2.22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u x3 3xy2 2xy 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.23.

u 2x2 2y2 x 3.

2.24.

v 2xy y 2.

2.25. v 2x2y y3.

2.26.

u x2 y2 x.

2.27.

u 3x2 3y2

y 5.

2.28.

v 4xy y.

2.29.

v 3x2y y3

2y.

2.30.

u x3

 

 

3xy2 4y.

 

 

3. Обчислити інтеграли:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.

 

 

dz

,

 

 

 

а)

L :

 

 

z i

 

 

 

 

2;

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

L

2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

 

 

z i

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.

 

 

ez

 

 

,

 

а) L :

 

z i

 

3;

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

L

z 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

 

 

z i

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

186

dz

3.3. L z 2 3 z 2 3 ,

dz

3.4. ,

L 1 z2

dz

3.5. L z 1 3 z 1 ,

3.6.

 

dz

,

z

2

4

L

 

 

 

 

 

 

dz

3.7. ,

L z2 16 z 4

dz

3.8. L z z i ,

ezdz

3.9. L z 2i z i ,

z

3.10. L z i z 5 dz,

3.11.

sin z

 

dz,

z 3i z

L

 

 

а) L : z z0 2, z0 2i;

б) L : z z0 4, z0 1 i.

а) L : z 2 i 2,5;

б) L : z 2 i 4.

а)

L :

z 2

 

 

2;

б)

L :

 

z 2

 

4.

 

 

а) L : z 1 i 2;

б) L : z 1 i 4,5.

а) L : z 2 3i 3;

б) L : z 2 3i 8.

а) L : z 2i 2,5;

б) L : z 2i 4.

а) L : z 2i 3;

б) L : z 2i 5.

а) L : z 3;

б) L : z 6.

а) L : z 1 2;

187

б) L : z 1 4.

3.12.

 

 

 

zez

 

 

 

dz,

а)

L :

 

 

 

z 1 2i

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 1 z i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.13.

 

 

 

z4dz

,

 

б) L :

 

 

 

 

z 1 2i

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

L :

 

 

 

z 4

 

 

 

 

 

 

 

4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

1 z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

 

 

z 6

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.14.

 

 

zdz

 

,

 

 

 

 

 

 

 

а)

L :

 

 

 

 

 

 

z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

z 1

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.15.

 

 

 

ezdz

,

 

а)

L :

 

 

 

 

 

 

 

z 3i

 

 

2,5;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 2i z i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z i

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.16.

 

 

 

 

ez

 

 

dz,

а)

L :

 

 

z 1

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

L z 2 z 3i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

 

 

 

z 1

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.17.

 

 

 

 

z2dz

 

,

а)

L :

 

 

 

 

 

z 3 2i

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 3 z 2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 3 2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) L :

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.18.

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

а)

L :

 

z

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 4i z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.19.

 

 

 

zdz

 

 

,

 

 

 

а)

L :

 

 

 

 

 

 

 

z 2i

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z i z i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) L : z 2i 4.

188

3.20.

 

 

ez zd

 

 

 

,

а)

L :

 

z 2i

 

 

 

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

2i z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.21.

 

 

sin z

 

dz,

б) L :

 

 

 

 

 

z 2i

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

L :

 

z

 

4;

 

 

 

 

 

z 5i z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.22.

 

 

 

 

z3

 

 

dz,

а)

L :

 

z 5

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 3i z 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 5

 

 

 

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.23.

 

 

 

 

 

z2dz

,

 

 

а)

L :

 

z 2i

 

 

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z i z 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zez

 

 

 

 

б) L :

 

 

 

 

z 2i

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 1 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz,

а)

L :

 

 

2;

z i z i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 1 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zsin z

 

 

 

 

б) L :

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.25.

 

 

 

 

 

dz,

а)

L :

 

 

z 2 i

 

 

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

L

i z 2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 2 i

 

 

3.26.

 

zdz

 

 

,

 

 

 

 

 

б) L :

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

L :

 

 

 

 

 

 

 

 

z 3i

 

 

 

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ezdz

 

 

 

 

 

 

 

 

б) L :

 

z 3i

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.27.

 

 

 

,

 

 

 

 

 

а)

L :

 

 

z 2 i

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) L : z 2 i 5.

189

3.28.

z2dz

,

 

 

а)

L :

 

z 3 i

 

2;

 

 

 

 

z

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 3 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.29.

 

 

 

z

 

dz,

б) L :

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

L :

 

z

 

 

1,5;

 

 

 

 

 

 

 

 

z i z 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

L :

 

z

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.30.

 

cos z

 

 

dz,

а)

L :

 

z 2 2i

 

4;

 

 

 

 

 

 

z

2

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) L : z 2 2i 8.

РОЗВ’ЯЗОК ТИПОВОГО ВАРІАНТА

1. Дослідити на диференційованість і аналітичність функцію та знайти її похідну, якщо вона існує.

f z 5z2 3iz 4

Визначимо дійсну та уявну частини функції. Оскільки

z x iy , то

f z 5 x iy 2 3i x iy 4 5x2 5y2 3y 4 i 10xy 3x

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v x,y 10xy 3x.

u x,y 5x2 5y2 3y 4,

Перевіримо умови Коші-Рімана (2.3) :

 

u

 

10x;

 

v

10y 3;

 

 

 

 

x

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

10y 3;

 

 

v

10x;

 

y

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

u

 

v

;

u

 

v

.

 

 

x

y

y

 

x

 

190

Умови Коші-Рімана для функції

f z

 

виконуються в будь-якій точці

площини z.

 

 

 

 

 

f z 5z2 3iz 4-диференційована

 

Таким

чином

функція

 

 

та

аналітична

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тоді

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 10z 3i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

Знайти аналітичну функцію

 

 

f z , якщо відома її дійсна

частина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u x,y 2x2 2y2 y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдемо

u

4x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

v

 

 

 

 

 

v

 

 

 

Використаємо

умову

Коші-Рімана

 

 

 

. Тоді

4x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

 

y

 

Проінтегруємо останній вираз, отримаємо

v x,y 4xy x ,

де

x - довільна функція.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепер використаємо другу умову Коші-Рімана

u

 

v

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

x

 

Оскільки

 

v

4y x , то

u

4y x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З іншого боку за умовою

 

u

4y 1, звідки x 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тоді x x c і

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f z 2x2

2y2

 

y i 4xy x c або

 

f z 2x2 4ixy 2y2i ix y ic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x iy 2 i x iy iC 2z2 iz iC .

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Обчислити інтеграли:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

ezdz

 

 

 

 

,

 

а) L :

 

z 1 2i

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 2 3 z 3i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

191

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]