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

книги / Теория функций комплексного переменного

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
1.22 Mб
Скачать

б)

z2 cos

2 −πzdz.

 

z

 

=2

 

2z

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

2

+4)

2

(x2 +16)

 

−∞

 

 

 

 

 

 

x

2

cos x

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

(

 

 

2

)

2

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 +

 

 

 

 

 

 

 

 

0

35 sin x

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2

 

3 +

 

 

11cos x)

2

 

0

 

 

 

 

 

 

121

Вариант № 5

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 3 +i и z2 = 13i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

 

 

 

 

 

2

 

z1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 ,

 

,

 

z1 + z2 .

 

 

 

 

 

б) Найти: z1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2.

Вычислить значение функции f (z)

в точке

z0 ,

ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) = tg z, z0 =

 

πi 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z) = Arcsin z,

 

 

z0 =

3 .

 

 

 

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = 2i sin z и вычислить производную. Выделить дейст-

вительную и мнимую часть полученной производной.

 

 

 

 

Задание 4. Определить вид кривой z =3tg t +i 4sect.

 

 

Задание 5.

Построить область плоскости z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

 

 

z i

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arg (z i)

<

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) z2 + z 2 >3(Re z)2 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6. Проверить,

может ли функция u =

e2 x +1

cos y

 

 

ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

быть действительной частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (0) =0.

122

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

 

 

 

 

 

z

 

1

 

 

 

 

 

 

w =

1

область D :

 

 

 

 

бражается с помощью функции

 

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

=0 ;

 

 

 

, z0

 

 

2z3 +5z2 25z

 

 

б) f (z) =

z +1

, z0 =1+3i.

 

 

 

z (z 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z)

= cos

3z

разложить в ряд

z i

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 =i.

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

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

а) f (z) =

z2 +4

;

(z2 +3z +2)2

б) f (z) = z3ch 2z .

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

z dz; АВС – ломаная zA = 0; zB = −1+i; zC =1+i.

ABC

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

123

а)

 

z

 

dz

;

 

 

 

 

(z 1)

2

(z +2)

б)

z

=1,5

 

 

 

ctg zdz.

 

z1=5

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

dx

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

(

 

2

 

)

2

−∞

 

 

 

 

 

x

x

+1

 

 

 

 

 

 

 

(x +1)cos x

2.x4 +5x2 +6dx .

 

2π

 

dx

 

 

 

 

3.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

7 +4

 

 

 

 

 

0

3 sin x

 

 

 

2π

 

 

dx

 

 

4.

 

 

 

.

 

 

 

 

 

(3 2

+

2 3 cos x)

2

 

0

 

 

124

Вариант № 6

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 7 +24i и z2 = = 24 7i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

б) Найти: z

z 2 , z1

, 4 z

z .

1

2

z2

2

1

Задание 2. Вычислить значение функции f (z) в точке z0 , ответ представить в алгебраической форме комплексного числа:

а) f (z) = Arctg z, z0 =1;

б) f (z) = ez , z0 = 123πi .

Задание 3. Указать область дифференцируемости функции f (z) = cosiz и вычислить производную. Выделить дейст-

вительную и мнимую части полученной производной. Задание 4. Определить вид кривой z = −4 tg t i 2sect.

Задание 5. Построить область плоскости z, определяемую данными неравенствами:

z +i 2,

а)

z i > 2.

б) ( z z )3 (z z )2 .

Задание 6. Проверить, может ли функция u = x2 +x y2

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

125

Задание 7. Найти область плоскости W ,

в которую ото-

бражается с помощью функции w =

1 область D : 0 Re z 1,

 

 

 

 

 

z

 

 

0 Im z 2

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) =

3z 36

=0 ;

 

 

 

 

, z0

 

 

 

z4 +3z3 18z2

 

 

 

б) f (z) =

z +1

, z0 = 2 i.

 

 

 

 

 

z (z 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z)

=

sin

5z

 

разложить в ряд

z 2i

 

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 = 2i.

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

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

cos π z

а) f (z) = z4 21 ;

б) f (z) = (z2 2z +1)sh z 21 .

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

(12z5 +4z3 +1)dz; АВ – отрезок прямой zA =1; zB =1+i .

AB

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

а)

 

 

ez dz

;

z

3

(z +1)

 

z+2i

=2

 

 

126

 

 

π

 

 

z

2

 

 

б)

 

 

dz .

z =4 cos z 1

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+9)

2

 

−∞ (x2 +4)(x2

 

 

 

 

 

xsin

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

dx .

 

−∞

(x2 +1)(x2 +9)

 

 

 

 

2π

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4sin x

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 +cos x)

2

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

127

Вариант № 7

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: z2 z , z2

, 5 z .

1

2

z1

2

 

Задание 2.

Вычислить значение функции f (z) в точке

z0 , ответ представить в алгебраической форме комплексного числа:

а)

f (z) = Arcsh z,

z0 =i ;

 

б)

f (z) = cos z, z0

= −

πi

3 .

 

 

 

2

2

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции f (z) = ch zi и вычислить производную. Выделить действи-

тельную и мнимую часть полученной производной. Задание 4. Определить вид кривой z =3cosect +i 3ctg t.

Задание 5. Построить область плоскости z, определяемую данными неравенствами:

z 1i 1,

а) Im z >1,Re z 1.

б) z 2 + z2 8 4(Im z)2 .

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

128

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

бражается с помощью функции

w = z + 2 область D :

 

z

 

=1

 

 

плоскости Z.

 

 

 

 

 

 

 

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 ;

 

 

 

 

2z3 +7z2 49z

 

 

 

 

б) f (z) =

z +1

, z0 = −1+2i.

 

 

 

 

 

 

z (z 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию

f (z)

= sin 3z i разложить в ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

3z +i

Лорана в окрестности точки

z

0

= − i

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 10. Для функции

f (z) найти изолированные осо-

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

а) f (z) =

 

sin z3

 

 

 

 

 

;

 

2

π

3

 

z

 

8

z

 

 

 

 

 

1

б) f (z) = z3e z2 .

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

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

AB

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

а)

z2 sin

1 dz ;

 

z

 

=0,5

 

z

 

 

 

129

dz

б) zi=1,5 (z3 + z)(z2 +4) .

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

+10x

2

+

9

 

 

−∞ x

 

 

 

 

 

(

x2 +3

)

cos 2x

 

2.

 

x

4

 

 

2

+

2

 

dx .

 

−∞

 

 

 

+3x

 

 

 

 

2π

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 3sin x

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 +3cos x)

2

 

 

0

 

 

 

 

 

130

Соседние файлы в папке книги