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复变函数练习册(全套)

第一章 复数与复变函数一、选择题1.当iiz -+=11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1-2.设复数z 满足arg(2)3z π+=,5arg(2)6z π-=,那么=z ( )(A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2321+-(D )i 2123+- 3.一个向量顺时针旋转3π,对应的复数为i 31-,则原向量对应的复数( )(A )2 (B )i 31+ (C )i -3 (D )i +3 4.使得22z z =成立的复数z 是( )(A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数 5.方程232=-+i z 所代表的曲线是( )(A )中心为i 32-,半径为2的圆周 (B )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (C )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (D )中心为i 32-,半径为2的圆周6.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是( )(A )),(y x u 在),(00y x 处连续 (B )),(y x v 在),(00y x 处连续 (C )),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续 (D )),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续学号:____________ 姓名:______________ 班级:_____________二、填空题1.设)2)(3()3)(2)(1(i i i i i z ++--+=,则=z2.设)2)(32(i i z +--=,则=z arg3.复数22)3sin 3(cos )5sin 5(cos θθθθi i -+的指数表示式为4.方程i z i z +-=-+221所表示的曲线是连接点 和 的线 段的垂直平分线5.=+++→)21(lim 421z z iz三、将下列复数化为三角表达式和指数表达式:(1)i (2)13i -+四、求下列各式的值: (1)5(3)i - (2)100100(1)(1)i i ++- (3)1i +五、解方程:5()1z i +=六、设复数1≠z ,且满足,1||=z ,试证21]11Re[=-z .七 、证明复平面上的直线方程可写成:0,(0a z a z c a ++=≠其中为复常数,c 为实常数)八、证明复平面上的圆周方程可写成:0,(z z a z az c a +++=其中为复常数,c 为实常数)九 、函数1w z=把下列z 平面上的曲线映成w 平面中的什么曲线? (1) yx = (2) 224x y +=十、)0(),(21)(≠-=z zzz z i z f 试证当0→z 时)(z f 的极限不存在。

第二章 解析函数一、判断题(1)若)(z f 在点0z 不连续,则)(z f 在点0z 不可导.( )(2)若)(z f 在点0z 可导,则)(z f 在点0z 解析.( )(3)若v u ,在区域D 内满足柯西-黎曼方程,则iv u z f +=)(在D 内解析.( )(4)指数函数ze 是以i π2为周期的函数.( ) (5)z sin 在整个复平面上有界. ( )二、选择题1.函数22)(iy x z f +=在点0=z 处是( )(A )解析的 (B )可导的(C )不可导的 (D )既不解析也不可导 2.假设点0z 是函数)(z f 的奇点,则函数)(z f 在点0z 处( ) (A )不可导 (B )不解析(C )不连续 (D )以上答案都不对 3.下列函数中,为整个复平面上解析函数的是( ) (A )xyi y x 222-- (B )xyi x +2 (C ))33(332323y y x y i x xy x ++-++- (D )Z 4.函数)Re()(z z z f =在0=z 处的导数( ) (A )等于0 (B )等于1 (C )等于1- (D )不存在三、填空题学号:____________ 姓名:______________ 班级:_____________1.设)1sin()2cos()(zi z z f +=,则=dz df 2.复数=)Ln(21i3.=-)}43Im{ln(i 4.方程01=--z e 的全部解为四、证明区域D 内满足下列条件之一的解析函数必为常数. (1)若)(z f 也在D 内解析; (2) 若()f z 在D 内为常数;(3) ,au bv c +=其中a,b 与c 为不全为零点实常数。

五、讨论下列函数的解析性:(1) z z 2||2+ (2)y ix xy 22+ (3) )sin (cos x i x e y +- 六、求2z e 和2z Arge七、求下列初等函数的值。

(1))42(i e π+ (2)i 2sin ;(3) ()Ln i - (4) (1)i i +(5) ln(34)i -+八、解方程:(1)0cos sin =+z z ;(2)i iz 22)2ln(π+=; (3) cos 0z =九、当,,l m n 取何值时3232()()f z my nx y i x lxy =+++在复平面上处处解析?第三章 复变函数的积分一、 判断题 1. 积分⎰=--ra z dz a z 1的值与半径)0(>r r 的大小无关。

( ) 2. 若在区域D 内有)()(z g z f =',则在D 内)(z g '存在且解析。

( ) 3. 若)(z f 在10<<z 内解析,且沿任何圆周)10(:<<=r r z c 的积分等于零,则)(z f 在0=z 处解析。

( )4. 设21,v v 在区域D 内均为u 的共轭调和函数,则必有21v v =。

( )5. 解析函数的实部是虚部的共轭调和函数。

( )6. 以调和函数为实部与虚部的函数是解析函数。

( ) 二、选择题:1.设c 为从原点沿x y =2至i +1的弧段,则=+⎰cdz iy x )(2( )(A )i 6561- (B )i 6561+- (C )i 6561-- (D )i 6561+2.设c 为不经过点1与1-的正向简单闭曲线,则dz z z zc⎰+-2)1)(1(为( )(A )2i π (B )2i π- (C )0 (D )(A)(B)(C)都有可能 3.设c 为正向圆周2=z ,则=-⎰dz z zc2)1(cos ( ) (A )1sin - (B )1sin (C )1sin 2i π- (D )1sin 2i π学号:____________ 姓名:______________ 班级:_____________4.设c 为正向圆周21=z ,则=--⎰dz z z z c23)1(21cos( )(A ))1sin 1cos 3(2-i π (B )0 (C )1cos 6i π (D )1sin 2i π-5.设ξξξξd ze zf ⎰=-=4)(,其中4≠z ,则=')i f π(( ) (A )i π2- (B )1- (C )i π2 (D )1 6.设c 是从0到i 21π+的直线段,则积分=⎰cz dz ze ( )(A )21eπ- (B) 21eπ-- (C)i e21π+(D) i e21π-7.设),(y x v 在区域D 内为),(y x u 的共轭调和函数,则下列函数中为D 内解析函数的是( )(A )),(),(y x iu y x v + (B )),(),(y x iu y x v - (C )),(),(y x iv y x u - (D )xvi x u ∂∂-∂∂ 三、填空题1.设C 为正向圆周1||=z ,则=⎰Cz z d2.设C 为正向圆周14=-z ,则20153sin 2d ππθθ=+⎰3.设⎰=-=2)2sin()(ξξξξπd z z f ,其中2≠z ,则=')3(f 4.设c 为正向圆周3=z ,则=+⎰cdz zzz 5.解析函数在圆心处的值等于它在圆周上的6.若函数23),(axy x y x u +=为某一解析函数的虚部,则常数=a 四、利用牛顿-莱布尼兹公式计算下列积分.(1)240ize dz π⎰(2)2sin iizdz ππ-⎰ (3)1sin z zdz ⎰五、计算下列复积分,圆周均为正向 (1)11()(2)2z dz i z z =-+⎰; (2)23221izz i e dz z -=+⎰, (3)2232(1)(4)z dz z z =++⎰; (4) ⎰=-45)(z zdz i z e π六、计算积分312(1)zce dz iz z π-⎰,其中c 为下列正向圆周: (6)12z =(2)112z -= (3)2z =七、已知下列各调和函数,试求解析函数()f z u iv =+(1) 22, ()1u x xy y f i i =+-=-+,(2) 22, (2)u xy y f i =-=-,八、设)(z f 在)1(><R R z 内解析,且2)0(,1)0(='=f f ,试计算积分⎰=+122)()1(z dz z z f z 并由此得出⎰πθθθ202)(2cos d e f i 之值.九、设(),()f z g z 都在简单闭曲线c 上及c 内解析,且在c 上()()f z g z =, 证明: 在c 内也有()()f z g z =。

十、设1C 与2C 为两条互不包含,也互不相交的正向简单闭曲线,证明:1222001000021sin []2sin C C z z C z zdz dz i z z z z z z C π⎧+=⎨--⎩⎰⎰当在内时,当在内时。

十一、设解析函数()f z u iv =+,试证:(1) 2()u v i f z -是的共轭调和函数;()也是解析函数。

十二、设()f z 在圆环域 12R z a R <-<内解析,作两圆周: 121122,;z a K z a K R K K R -=-=<<<且, 当z 满足102K z a K <-<,试证:柯西积分公式仍成立,其中12C K K -=+第四章 级 数一、选择题:1.设),2,1(4)1( =++-=n n nia n n ,则n n a ∞→lim ( ) (A )等于0 (B )等于1 (C )等于i (D )不存在 2.下列级数中,条件收敛的级数为( )(A )∑∞=+1)231(n ni (B )∑∞=+1!)43(n n n i (C ) ∑∞=1n n n i (D )∑∞=++-11)1(n n n i 3.下列级数中,绝对收敛的级数为( )(A) ∑∞=+1)1(1n n i n (B)∑∞=+-1]2)1([n n n i n (C)∑∞=2ln n n n i (D )∑∞=-12)1(n nnn i 4.若幂级数∑∞=0n n n z c 在i z 21+=处收敛,那么该级数在2=z 处的敛散性为( )(A )绝对收敛 (B )条件收敛 (C )发散 (D )不能确定5.设幂级数∑∑∞=-∞=010,n n n n n n z nc z c 和∑∞=++011n n n z n c 的收敛半径分别为321,,R R R ,则321,,R R R 之间的关系是( )(A )321R R R << (B )321R R R >> (C )321R R R <= (D )321R R R == 6.幂级数∑∞=1)2(2sinn n z n n π的收敛半径=R ( ) (A) 1 (B )2 (C )2 (D )∞+7.幂级数∑∞=++-011)1(n n n z n 在1<z 内的和函数为( )(A ))1ln(z + (B ))1ln(z - (D )z +11ln (D) z-11ln 8.级数+++++22111z z z z的收敛域是( ) (A )1<z (B )10<<z (C )+∞<<z 1 (D )不存在的 9.函数z sin ,在2π=z 处的泰勒展开式为( )学号:____________ 姓名:______________ 班级:_____________(A ))2()2()!12()1(012+∞<--+-∑∞=+ππz z n n n n(B ))2()2()!2()1(02+∞<---∑∞=ππz z n n n n(C ))2()2()!12()1(0121+∞<--+-∑∞=++ππz z n n n n(D ))2()2()!2()1(021+∞<---∑∞=+ππz z n n n n二、填空题1.幂级数∑∞=+012)2(n n n z i 的收敛半径=R .2.设)(z f 在区域D 内解析,0z 为D 内的一点,d 为0z 到D 的边界上各点的最短距离,那么当d z z <-0时,∑∞=-=00)()(n n n z z c z f 成立,其中=n c .3.函数z arctan 在0=z 处的泰勒展开式为 .4.设幂级数∑∞=0n nn z c 的收敛半径为R ,那么幂级数∑∞=-0)12(n n n n z c 的收敛半径为 .5.函数)(1i z z -在+∞<-<i z 1内的洛朗展开式为 .三、下列级数是否收敛?是否绝对收敛?(1)1!n n i n ∞=∑ ; (2) 2ln nn i n ∞=∑(3) 0cos 2n n in ∞=∑ (4) ()035!nn i n ∞=+∑四、试确定下列幂级数的收敛半径.(1) ()01nnn i z ∞=+∑ (2) 0!nn n n z n ∞=∑(3) 1inn n e z π∞=∑ (4) 221212n nn n z ∞-=-∑五、把下列函数展开成z 的幂级数,并指出收敛半径.(1) 221(1)z + (2) 1zz e -六、求下列函数展开在指定点0z 处的泰勒展式,并写出展式成立的区域. (1)0,2(1)(2)zz z z =++ (2)021,1z z =(3)01,143z i z=+-七 、将函数1(1)(2)z z --在指定的圆域内展开成洛朗级数.(1)011,(2)12z z <-<<-<+∞八、如果级数0n n n c z ∞=∑在它的收敛圆的圆周上一点0z 处绝对收敛,证明它在收敛圆所围的闭区域上绝对收敛.第五章 留 数一、选择题: 1.函数221(1)z z z -+在2=z 内的奇点个数为 ( ) (A )1 (B )2 (C )3 (D )4 2.设函数)(z f 以a z =为m 级零点,则a z =为函数)(1z f 的( ) (A )可去奇点 (B )本性奇点(C )m 级极点 (D )小于m 级的极点3.设0=z 为函数3sin zz的m 级极点,那么=m ( )(A )2 (B )4 (C)3 (D )5 4.设∑∞==0)(n n n z a z f 在R z <内解析,k 为正整数,那么=]0,)([Re kz z f s ( ) (A )k a (B )k a k ! (C )1-k a (D )1)!1(--k a k 5.在下列函数中,0]0),([Re =z f s 的是( )(A) 21()z e f z z-= (B )z z z z f 1sin )(-=(C )zzz z f cos sin )(+= (D) z z z f sin )(=二、填空题1.设0=z 为函数2(1)z z e -的m 级零点,那么=m .学号:____________ 姓名:______________ 班级:_____________2.函数241()ze f z z -=在其孤立奇点0=z 处的留数=]0),([Re z f s .3.若)(0∞≠z 是)(z f 的可去奇点或解析点,则=]),([Re 0z z f s . 4.积分=⎰=113z zdz e z.三、求下列函数在有限孤立奇点处的留数.(1) 212z z z +- (2)241ze z-(3)21sin z z (4)4231(1)z z ++(5)1sin z z四、利用留数计算下列积分(积分曲线均取正向).(1)222(1)zz e dz z =-⎰ (2)232(1)(3)z z e dz z z =-+⎰(3)12sin (1)z z z dz z e =-⎰ (4)221sin z z dz z =⎰五、证明:如果0z 是()f z 的(1)m m >级零点,那么0z 是'()f z 的1m -级零点.六 *、求出下列函数在∞的留数(1)21z e z - (2) 41(1)(4)z z z +-七 *、求下列各积分之值:(1). 20153sin d πθθ+⎰ (2).201cos d a πθθ+⎰ (3).2401x dx x+∞+⎰; (4) 2cos 45x dx x x +∞-∞++⎰积分变换一、填空题1.[1]F = .2.设[()]()F f t F w =,则()F w 与()f t 有 (相同,不同)的奇偶性.3.[()]F u t = .4.函数0()sin 3()f t t t t =δ-的傅立叶变换 ..5.e t2-⎡⎤=⎣⎦L .6.[]sin cos t t =L ..7.124s s -⎡⎤=⎢⎥+⎣⎦L..8.()()1112s s -⎡⎤=⎢⎥++⎣⎦L..二、综合题1.求矩形脉冲函数,0()0,A t f t τ⎧≤≤⎪=⎨⎪⎩其他的Fourier 变换.学号:____________ 姓名:______________ 班级:_____________2.已知(),0,00,⎩⎨⎧<≥=-t t e t f t β ()[]t f F -求3.求函数()3sin f t t =的Fourier 变换.4.求函数()cos sin t f t t =的Fourier 变换.5.已知某函数的Fourier 变换为()()()00πδδF ωωωωω⎡⎤=++-⎣⎦,求该函数()f t .6.求下列函数的Laplace 变换:1)()π3,2.πcos ,2t f t t t ⎧<⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩. 2) ()()2e 5δt f t t =+3) ()1e t f t t =- 4) ()cos f t t at =7*、设()()212,0,0,0,00,0t t t t f t f t t t ≥⎧≥⎧==⎨⎨<<⎩⎩,求:()()t f t f 21*8*.若()()f t F s ⎡⎤=⎣⎦L ,证明(象函数的微分性质):()()()()()1,Re nn nF s t f t s c ⎡⎤=->⎣⎦L特别地,()()tf t F s '⎡⎤=-⎣⎦L ,或()()11f t F s t-'⎡⎤=-⎣⎦L ,并利用此结论计算下式:(1)()30e sin 2d t tf t t t t -=⎰,求()F s .(2) ()1ln1s F s s +=-,求()f t .三、利用Laplace 变换求解下列方程:1.()()43,001ty y y e y y -''''++===2.222e cos2,(0)(0)0t y y y t y y ''''-+=⋅==3.2e ,(0)(0)(0)0t y y y y y '''''''+====e 4.,322et t x x y y x y '⎧+-=⎪⎨'+-=⎪⎩()()00,0 1.x x '==-答案第一章 复数与复变函数一、BAADCC二、1,2;2,8arctan -π;3,ie θ16;4,12i -+;2i - 5,12i -+三、(1)2ieπ;(2)232i eπ四、(1)16(3)i -+ ;(2)512- ;(3)1i +48482, 02, 1i i e k e k ππ⎧=⎪=⎨⎪-=⎩五、 25k i z ei π=-, (0,1,2,3,4)k =六、略 ; 七、略 ;八 、略 九、(1)2214u v +=,表示一半径为12的圆周。

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