(1)(3-i)5解:3-i=2[cos( -30°)+isin(-30°)] =2[cos30°- isin30°](3-i)5=25[cos(30°⨯5)-isin(30°⨯5)]=25(-3/2-i/2) =-163-16i(2)(1+i )6解:令z=1+i 则x=Re (z )=1,y=Im (z )=1 r=z =22y x +=2tan θ=x y =1Θx>0,y>0∴θ属于第一象限角∴θ=4π ∴1+i=2(cos4π+isin 4π) ∴(1+i )6=(2)6(cos 46π+isin 46π) =8(0-i )=-8i1.2求下式的值 (3)61-因为-1=(cos π+sin π)所以61-=[cos(ππk 2+/6)+sin(ππk 2+/6)] (k=0,1,2,3,4,5,6).习题一1.2(4)求(1-i)31的值。
解:(1-i)31 =[2(cos-4∏+isin-4∏)]31=62[cos(12)18(-k ∏)+isin(12)18(-k∏)](k=0,1,2)1.3求方程3z +8=0的所有根。
解:所求方程的根就是w=38-因为-8=8(cos π+isin π) 所以38-= ρ [cos(π+2k π)/3+isin(π+2k π)/3] k=0,1,2其中ρ=3r=38=2即w=2[cosπ/3+isinπ/3]=1—3i1w=2[cos(π+2π)/3+isin(π+2π)/3]=-22w=2[cos(π+4π)/3+isin(π+4π)/3]= 1—3i3习题二1.5 描出下列不等式所确定的区域或者闭区域,并指明它是有界还是无界的,单连通还是多连通的。
(1) Im(z)>0解:设z=x+iy因为Im(z)>0,即,y>0而)∈x-∞(∞,所以,不等式所确定的区域D为:不包括实轴的上半平面。
由所确定的区域可知,不存在某一个正数M,使得确定区域的每个点z满足Mz<,所以该区域是无界的。
在该区域D任意作一条简单闭曲线,该曲线的部总是属于D区域,所以区域D为单连通区域。
综上所述,该不等式确定的区域是不包含实轴的上半区域,是无界的单连通区域。
描出下列不等式的区域或闭区域,并指出它是有界还是无界的,单连通的还是多连通的。
1.5(2)解:该不等式的区域如图所示:y1 5 x圆+=4的外部(不包括圆周),无界的,为开的多连通区域1.5.描出下列不等式所确定的区域或闭区域,并指明它是有界的还是无界的,单连通的还是多连通的0<Re(z)<1由直线X=0与X=1所围成的带形区域,不包括两直线在,是无界的、开的单连通区域。
1.5描述下列不等式所确定的区域或闭区域,并指明它是有界的还是无界的,单连通的还是多连通的:(4)3 2≤≤z解:32≤≤z 即9422≤+≤y x 为由圆周422=+y x 与922=+y x 所围成的环形闭区域(包括圆周),是有界多连通闭区域。
如图:已知映射w=z 3, 求(1) 点z 1=i ,z 2=1+i ,z 3=3+i ,在w 平面上的像。
解:z=r ei θ,则w=z 3r 3。
于是 ⑴ Z 1=i=e 2πi ,z2=1+i=()=Z3=+i=2(+i)=2()=经映射后在w平面上的像分别是W1==-i,W2==(-+i)=-2+i2,W3==8i第47页3.5计算下列各题(1)==-((zcosz)z=1 -(zcosz)z=0 - dz ) =cos1-sin1注:因输入法问题。
故特设定z的共轭负数为z*,除号为/ 1.7:设f(z)=1/z2 (z/z*-z*/z) (z≠0)当z→0时,极限不存在解法一:首先假设z=r e iθ则有:(z/z*-z*/z)=r2 ( e-2 iθ- e2 iθ )/ r2=-2isin2θ可见是随θ发生变化而变化的变量所以根据极限必须为常数可知当z→0时,极限不存在是以此题得证。
解法二:首先假设z=x+iy则(z/z*-z*/z)=(z*2-z2 )/x2 +y2=-4ixy/ x2 +y2所以可见,当z→0时,即当x→0, y→0时因为有lim (x→0, y→0)xy/ x2 +y2极限不存在所以当z→0时,f(z)=1/z2 (z/z*-z*/z)的极限不存在是以此题得证。
2.1 利用导数定义推出:(1) (z n )、=nz n-1(n 为正整数);解 0lim →∆z z z z z n n ∆-∆+)( = 0lim →∆z zz z c z z c z z c z c nn n n n n n n n n ∆-∆++∆+∆+--Λ222110 =0lim →∆z (nz 1-n +c 2n z 2-n z ∆+...+c nn 1-∆n z ) =nz 1-n2.1(2) ()ˊ=-= =-(2)f(x)=2x 3+3y 3i解:∵u=2x 3 ,v=3y 3 。
26x xu =∂∂ ,0=∂∂y u ,0=∂∂x v , 29y y v =∂∂ 上述4个偏导处处连续,但仅当2x 2=3y 2时C-R 方程成立。
因而函数只在直线x 2±y 3=0上可导,但是在复平面上不解析。
习题22.2的第一小题下列函数在何处可导?何处解析?()iy=2f-xz解:()xv y u yv x u yv xv yu x xu yv xu iy x z f ∂∂-=∂∂∂∂=∂∂-=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂-==-=100222在 z 平面上处处连续,且当且仅当2x = −1 时,u,v 才满足C-R 条件,故f (z) = u + i v = x -i y 仅在直线21-=x上可导,在z 平面上处处不解析。
7.6(2):求下列函数的傅里叶变换:f(t)=costsint. 解:F()======2.2以下函数何处可导?何处解析?f (z )=sinxchy+icosxshy解: u=sinxchy v=cosxshyxchy x u cos =∂∂ xchy y v cos =∂∂ xshy y u sin =∂∂ xshy xv sin -=∂∂ 可得y v x u ∂∂=∂∂ xv y u ∂∂-=∂∂并且上述四个一阶偏导数均连续,所以f(z)在复平面处处可导,从而在复平面处处解析。
25页习题二2.3指出函数的解析性区域并求其导数(1) (z-1)5解:由题可知(z-1)5 处处解析其导数f’(z)=5(z-1)425页习题二2.3指出函数的解析性区域并求其导数(2)iz z 23+解:设()iz z z f 23+=,iy x z +=则()()()x y y x i y xy x y x f 2323,3223+-+--=令 xy y x v yxy x u 23233223--=--= 则 263322--=-=xy u y x u y x 223326y x v xy v y x -=+=又令 ''y x v u = ''x y v u -=即 22223333y x y x -=-()2626+-=--xy xy所以()z f 在复平面处处解析,即iz z 23+在复平面处处解析,其导数为i z 232+。
2.3题:指出下列函数的解析性区域,并求其导数;(3)f(z)=解:令-1=0得z=-1和z=1所以该函数除z=-1和z=1外在复平面上处处解析;该函数的导数为:=-25页:习题二2.3指出下列函数的解析性区域,并求其倒数。
(4). (c d中至少有一个不为0)解.当c=0时,函数在复平面处处解析;()的倒数为;当c!=0时:函数除z=-外在复平面处处可导,处处解析;()的倒数为=第二章2.4求下列函数的奇点;(1)解:因为:当z()=0;所以 z=0;=-1由Z=计m=-1=cos π+i sin π Z= =cos +i sin (n=0,1)当n=0时,z=i ;当n=1时,z=-i ;所以本题奇点分别为0;-i ; i ;2.4 求下列函数的奇点:(2) .)1()1(222++-z z z解:令原函数分母.,10)1(1)(z 22i z z ±-=⇒=++即:原函数在i z ±-=,1处不解析,故原函数的奇点为.,1i ±-2.10求Ln(-i),Ln(-3+4i)和他们的主值。
解:Ln(-i)=Ln|-i|+i(arg(-i)+2kπ)=i(- +2kπ)=iπ(2k- ),k=0,+1,+2,…ln(-i)=ln|-i| + i arg(-i)=-Ln(-3+4i)=ln|-3+4i| + i[arg(-3+4i)+2kπ]=ln5+i [(π-arctan )+2k π]=ln5-i [(arctan -(2k+1)π)],k=0,+1,+2,…ln (-3+4i )=ln|-3+4i| + i arg(-3+4i)=ln5+i(π-arctan )习题2.1221π*-i e =e *2π*-i e =e *())2sin()2cos(ππi -=)(i e -*4)i 1 (π*+e =4e 4π**i e =4e ())4sin()4cos(ππi +*==4e *⎪⎭⎫ ⎝⎛+2222i=244e *()i +*1i 3=3Ln i e *=()33ln iArg i e +*=πk e 2-*3ln e =()3ln sin 3ln cos 2i e k +*-π()i i +1=()i Ln i e +*1=()()()i iArg i lm i e +++*1|1|=()()π*412|1|ln +-+**k i i e e =()π*412+-k e ⎪⎭⎫⎝⎛+*22ln sin 22ln cos i习题三46页3.1沿下列路线计算积分:(1)自原点至3+i 的直线段;解:此直线的参数方程可写成:x=3t,y=t, 0t1,或z=3t+it,0t1,z=3t+it, =(3+i).于是()()332223319331921i i dz z dz z dz z c c c +=-++=+=∴⎰⎰⎰()()()9331331331331333103-+=⋅-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=i i iy=书46页3.1沿下列路线计算积分dz z i⎰+302:(2)自原点沿实轴至3,再由3铅直向上至.3i + 解:设iy x z +=,:1c 原点到3,[]3,0,0∈=x y ()();9313033022222111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡===++=⎰⎰⎰⎰x dx x dx x iy x d iy x dz z c c c 3:2c 到,3i +()0,3到(),1,3[],1,0,3∈=y x()()()()()dy iy i iy d iy iy x d iy x dz z c c 2102102233322⎰⎰⎰⎰+=++=++=3.2 试用积分⎰c dz zz的值,其中C 为正向圆周:2=z . 解:正向圆周2=z 的参数方程为:)20(2π≤≤=t e z it 由公式得:i dt i dt ie e e dz z z it it it c πππ422222020===⎰⎰⎰复变函数期中作业习题三3.4沿指定曲线的正向计算下列各积分: (1)解:由柯西积分公式得3.4 (4), C:|z|=2解:因为 C:|z|=2,被积函数奇点z=3 所以 f(z)=在D解析所以=0习题三3.4(8)dz/ C:∣z∣=1解:取=0在C,f(z)在C解析所以,原式=f(z)dz/=(z)==i习题三 3.4(5) dz ,C 为包围Z=0的闭曲线。