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

книги / Теория функций комплексного переменного

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
1.22 Mб
Скачать

Задание 7. Найти область плоскости W , в которую ото-

 

 

 

 

z

 

1

 

 

 

 

бражается с помощью функции w =

1

область D :

 

 

 

 

 

Re z 0

 

z

Im z 0

 

 

 

 

 

плоскости Z.

 

 

 

 

 

 

Задание 8. Найти все лорановские разложения данной

функции f (z)

по степеням z z0. Указать главную и правиль-

ную части ряда.

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) =

 

5z +50

 

, z0 =0 ;

25z +5z2 2z3

б) f (z) =

4

z +2

 

 

,

z0 = −12i.

(z 1)(z

+3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

Задание 9. Функцию

f (z)

= ze

(z3i)2

разложить в ряд Ло-

рана в окрестности точки z0 =3i.

Задание 10. Для функции f (z) найти изолированные осо-

бые точки, провести их классификацию, вычислить вычеты относительно найденных точек.

а)

f (z) =

sin2 πz

;

(z2 −π2 )2

 

 

 

б)

f (z) =

chz

.

 

 

 

 

 

z4

 

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексно-

го переменного:

 

z Re z2dz; АВ – отрезок прямой zA = 0; zB =1+2i.

AB

Задание 12. Вычислить интегралы, используя теорему Коши о вычетах.

171

а)

 

eiz dz

 

;

 

( z −π)

3

 

 

z

=4

 

 

 

б)

 

 

cos z + z

dz.

 

 

z

2

 

 

 

z+i

=1

 

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

x2 +4

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

−∞ (x2 +9)

 

 

 

 

 

 

xsin

x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

+4

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

3 sin x 7

 

0

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

3 +cos x)

2

 

0

 

 

 

 

 

172

Вариант № 22

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 4 +3i и z2 = = 3 4i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

 

б) Найти: ( z1 z2 )2 , z2

 

, 5 z1 + z2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2. Вычислить значение функции

f (z)

в точке

z0 ,

ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) = Ln z, z0 =1i;

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z) = Arctg z,

 

z0 = −

i

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = sh (i z)

 

и вычислить производную. Выделить

действительную и мнимую части полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z = 2e2it

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2it

 

 

 

 

Задание 5. Построить область плоскости

z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 1

 

>1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 Re z <3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Im z < 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

1

 

 

z 0, 25

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6. Проверить, может ли функция

v =1

 

 

 

x2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

быть мнимой частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (1) =1+i.

173

Задание 7. Найти область плоскости W ,

в которую ото-

бражается с

 

помощью

функции

w = 1

область D :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

4 Re z 4

плоскости Z.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 Im z 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 8. Найти все лорановские разложения данной

функции f (z)

по степеням z z0. Указать главную и правиль-

ную части ряда.

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) =

 

 

3z +36

 

, z0 =0 ;

 

 

 

 

18z2 +3z3 z4

 

 

 

б) f (z) =

 

4

 

z +2

 

 

, z0 =3 +i.

 

 

(z

1)( z +

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию

f (z) = z sh

πz

 

разложить в ряд

z −π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 = π.

Задание 10. Для функции f (z) найти изолированные осо-

бые точки, провести их классификацию, вычислить вычеты относительно найденных точек.

а) f (z) =

ez2 1

;

z3 iz2

 

 

б) f (z) =

2 +sin

2 .

 

z

z

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

(2x +1)dz; AB :{y = x3; zA = 0; zB =1+i}.

AB

Задание 12. Вычислить интегралы, используя теорему Коши о вычетах.

а)

cos z

2

dz;

 

2

 

 

z+3

 

=2

z

 

4

 

 

 

 

 

174

zez z 1 б) z3 dz.

z =1

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

x

2

+1

5

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2x

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

x

2

x +1

2

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4sin x +

5

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2

+

3 cos x)

2

 

0

 

 

175

Вариант № 23

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 2 2i и z2 = = 1+3i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

б) Найти: z

z , z1

, 4 z3 .

1

2

z2

2

Задание 2.

Вычислить значение функции f (z) в точке

z0 , ответ представить в алгебраической форме комплексного числа:

а) f (z) = tg z, z0 =

π

+i;

 

 

 

3

 

б) f (z) = ez ,

z0 =

1

πi.

 

 

2

 

4

Задание 3. Указать область дифференцируемости функции f (z) = Arctg (iz) и вычислить производную. Выделить действительную и мнимую часть полученной производной.

Задание 4. Определить вид кривой z =11+tt +i 22 +tt .

Задание 5. Построить область плоскостиz , определяемую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

z +i

 

<1,

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

3π

 

arg z ≤ −

π

.

 

 

 

4

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

2 Re z,

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

> Re z.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6. Проверить, может ли функция u =ey cos x + x быть действительной частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (0) =1.

176

Задание 7. Найти область плоскости W , в которую отобра-

жается с помощью функции

w =

1

область

1 Re z 1

 

D :

 

 

 

 

 

 

z

 

 

2 Im z 0

плоскости Z.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 8. Найти все лорановские разложения данной

функции f (z)

по степеням z z0.

Указать главную и правиль-

ную части ряда.

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) =

 

7z +98

 

 

, z0 = 0;

 

49z +7z2 2z3

 

 

б) f (z) =

4

z +2

 

 

, z0 = 2 2i.

 

(z 1)(z

+3)

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию

f (z) =

z sin π

z +2

разложить в ряд

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 = 0.

Задание 10. Для функции f (z) найти изолированные осо-

бые точки, провести их классификацию, вычислить вычеты относительно найденных точек.

а) f (z) =

 

z2 4

 

;

z6 +4z5 +4z4

б) f (z) = cos

1 sin

2 −πz .

 

 

z

2z

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

zzdz;

AB :{

 

z

 

=1;Re z 0;Im z 0} BC – отрезок zB =1, zC = 0.

 

 

ABC

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 12. Вычислить интегралы, используя теорему

Коши о вычетах.

 

 

а)

 

eiz dz

 

;

 

 

 

 

 

 

3

 

z

 

=4 ( z −π)

177

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + ch z

б) z3 dz.

z =1

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2

+ 2)

2

 

(x2

+10)

2

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

x

2

+ x +

1

2

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3sin x + 5

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 13 + 2

 

3 cos x)

2

 

0

 

 

 

 

 

178

Вариант № 24

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 1i и z2 = 1i . Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

 

б) Найти: (

 

)2 , z1

, 3 z1 + z2 .

 

 

z1 z2

 

 

 

 

 

z2

 

 

Задание 2.

Вычислить значение функции

f (z) в точке

z0 ,

ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

 

 

а) f (z) =sin z, z0 = π

5i;

 

 

 

2

 

 

 

б) f (z) = Ln z, z0 = −1i.

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = ch2 (iz) и вычислить производную. Выделить дей-

ствительную и мнимую часть полученной производной.

 

Задание 4.

 

 

t 1+it

 

Определить вид кривой z = t (t 1) .

 

Задание 5.

Построить область плоскости

z, определяе-

мую данными неравенствами:

z +1 <1,

а)

z i 1.

z +i <1+Im z,

б) 0 < arg (z +i) π,

4

Im z 2.

179

Задание 6. Проверить, может ли функция v =ey sin x быть мнимой частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (0) =1.

Задание 7.

Найти область плоскости W ,

в которую ото-

бражается с помощью функции w =

1

область

1 Re z 1

 

D :

плоскости Z.

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

0 Im z 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 8. Найти все лорановские разложения данной

функции f (z)

по степеням z z0.

Указать главную и правиль-

ную части ряда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) =

 

 

4z +64

, z0

=0 ;

 

 

 

 

32z2 +4z3 z4

 

 

 

б) f (z) =

4

z +2

 

, z0

= −2 i.

 

(z 1)( z +3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z) =

z cos π

z +3

 

разложить в ряд

z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 =1.

Задание 10. Для функции f (z) найти изолированные осо-

бые точки, провести их классификацию, вычислить вычеты относительно найденных точек.

а) f (z) =

ch z

;

 

(z2 2 )3

б) f (z) = 3z cos 5z .

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

(cosiz +3z2 )dz; L : { z =1, Im z 0}.

L

Задание 12. Вычислить интегралы, используя теорему Коши о вычетах.

180

Соседние файлы в папке книги