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

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

(x2

+5)

2

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

(x +1)sin 2x

 

 

2.

 

x

2

+2x +2

 

dx .

 

−∞

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

21sin x

 

0

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

( 6 +cos x)

2

 

0

 

 

 

151

Вариант № 15

Задание 1

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

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

 

2

4

z1 + z2 .

 

 

 

Найти: z1 z2 ,

 

z2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2. Вычислить значение функции

f (z) в точке

z0 ,

ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) =sh z, z0 = 1+

πi ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

б)

f (z) = Arctg z,

z0 =

 

3 +4i

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = 2z и вычислить производную. Выделить действи-

тельную и мнимую часть полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z =

2

+i 4 th 2t.

 

ch 2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 5. Построить область плоскости

z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z +1

 

 

 

 

 

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z +i

 

<1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 1

1+Re z,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z +1

 

+

z 1

> 2 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6. Проверить, может ли функция v =3x2 y y3 y быть мнимой частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (0) =0.

152

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

бражается с помощью функции

w = z +

1

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) =

15z 450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0 = 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

2z3 +15z2 225z

 

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z) =

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0 = −3 +i .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z)

= sin

 

 

z

 

разложить в ряд

 

z 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 =3.

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

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

а) f (z) =

sin3 z

;

(z2 z)3

 

 

б) f (z) = 1z + 21z2 e1z .

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

z Re z2dz; L : { z = R, Im z 0}.

L

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

а)

z +1

 

dz ;

 

z

+3

 

z

 

=2 e

 

 

 

 

 

 

153

б)

z5

3z3 +5z

dz.

 

z

4

 

z+1

=1,5

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

2

)

2

(

 

2

 

 

)

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+1

 

 

x

+4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xsin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

(

 

2

)

2

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

4 2 sin x

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

6 +

5 cos x)

2

 

0

 

 

 

 

 

154

Вариант № 16

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 2 2 3i и z2 =

= 3 +2i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

 

б) Найти: z z2 , 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) = cos z,

z0 =

πi +3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

б)

f (z) = Arch z, z0 = −2.

 

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = ln

z

 

и вычислить производную. Выделить дей-

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствительную и мнимую часть полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z =

4

+i2 th 4t.

 

ch 4t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 5. Построить область плоскости

z, определяе-

мую данными неравенствами.

 

 

 

 

 

 

 

z

 

< 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

π arg (z 1)

π.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

0 1+Im z <

 

z i

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 < Re z 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6. Проверить, может ли функция v = 2xy + y быть мнимой частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (0) =0.

155

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

бражается с помощью функции

w =

1

область D :

z

1

=

1

 

 

z

 

 

2

 

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) =

8z 256

= 0 ;

 

 

 

 

, z0

 

 

z4 +8z3 128z2

 

 

б) f (z) =

z

 

 

 

 

, z0 = −3 2i.

 

 

 

z2 +1

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z) = zsh

1

разложить в ряд

z 2

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 = 2.

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

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

а) f (z) =

cos z

;

 

(4z2 −π2 )2

e2 z+i

б) f (z) = 2z +i .

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

(3z2 +2z)dz AB :{y = x2 ; zA = 0; zB =1+i}.

AB

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

а)

dz

 

;

 

 

(z 1)(z 2)

2

 

z2

=1,5

 

 

156

б)

z2e

1 z2 dz

.

 

z

 

z

 

=1

 

 

 

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

+5

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

4

 

+

 

5x

2

+6

 

 

 

−∞ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2x

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

8

 

 

15 sin x

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

7 +

 

5 cos x)

2

 

0

 

 

 

 

 

 

157

Вариант № 17

Задание 1

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

 

 

2

 

z

 

б) Найти: ( z1 z2 )

,

, 5 z1 z2 .

 

1 z

 

 

 

 

 

2

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

а) f (z) = Ln z, z0 = −1+i ;

б) f (z) = Arccos z, z0 = −5.

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

Задание 4. Определить вид кривой z = th5t + ch55i t .

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

 

 

 

z

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π.

 

arg ( z

+i)

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im z >

 

z

 

3,

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

.

 

 

Im z 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверить, может ли функция v =3x2 y y3

Задание 6.

 

 

быть мнимой частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (0) =1.

158

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

бражается с помощью функции

w = z + 2

область

D :

 

z

 

=3

 

 

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) =

 

z +2

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0

;

 

 

 

 

 

 

z + z2 2z3

 

 

 

 

 

 

б) f (z) =

4

z +2

, z0

= −2 +2i.

 

 

 

 

 

 

(z 1)(z +3)

 

 

 

 

 

 

 

z

Задание 9. Функцию f (z) = ez3 разложить в ряд Лорана в окрестности точки z0 =3.

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

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

а) f (z) =

( z 3)2

 

;

(z2 5z +6)2

б) f (z) =

z3 cos 4 2πz .

 

4z

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

z Re z2dz; L : { z = R, Im z 0}.

L

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

ez dz

а) += z2 (z2 9) ;

z 2 3

159

e2 z z

б) z2 dz.

z =1

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

2

 

)

3

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

(

x2

 

)

3

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 sin x

2

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

2 +cos x)

2

 

0

 

 

 

 

160

Соседние файлы в папке книги