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

Вариант № 8

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 4 4i и z2 = = 2 +3i . Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

 

б) Найти: z

z2 , z2

 

,

3 z

+2z .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

z1

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2. Вычислить значение функции

f (z) в точке

z0 ,

ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

f (z) = cos z, z0

=

 

π

+ 3πi;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

 

 

б)

f (z) = Arcth z,

z0 =i.

 

 

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = sin (z +i)

и вычислить производную. Выделить

действительную и мнимую части полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z = 4cosect i 2ctg t.

 

Задание 5. Построить область плоскости

z,

определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

2

 

+

 

z +

2

 

> 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

arg ( z 1)

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 1

 

1+Re z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re z 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

6.

 

 

Проверить, может ли функция

v = ex cos y

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

131

Задание 7. Найти область плоскости W ,

в которую ото-

бражается с помощью функции

w = z 1 областьD :

 

z

 

= 4

 

 

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) =

4z 64

=0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0

 

 

 

 

 

 

 

 

z4 +4z3 32z2

 

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z) =

z +1

, z0 = −2 3i.

 

 

 

 

 

 

 

 

z (z 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z)

= z cos

 

1

 

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) =

z2 +1

 

;

(z i)2 (z2 +4)

б) f (z) =

cos z .

 

z3

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

z3ez4 dz ; АВС – ломаная zA =i; zB =1; zC = 0.

ABC

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

ez2 1

а) zi =3 z3 iz2 dz;

132

б)

z3 cos

2i

dz .

 

z

 

=1

 

z

 

 

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 +

9)(x2

+4)

2

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

(x3 2)cos

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

dx .

(

x

2

 

)(

x

2

+9

)

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

7 sin x

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

5 +

 

3 cos x)

2

 

0

 

 

 

 

 

 

 

133

Вариант № 9

 

Задание 1

 

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 8

8i и z2 =

= 8 8i . Изобразить числа на комплексной

плоскости.

Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

z2

,

z2

,

z1

z2 .

 

 

б) Найти: z1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

 

 

 

 

Задание 2.

 

Вычислить значение функции

f (z) в точке

z0 ,

ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) =sh z, z0

= 2

πi ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

б) f (z) = Ln z, z0 = 2 2i.

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = ln z3

 

 

 

и вычислить производную. Выделить действи-

тельную и мнимую часть полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z = ctg t i 2cosect.

 

Задание 5.

 

Построить область плоскости z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

 

z 2 i

 

 

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

Re z 3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im z <1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zz Re z +Im z,

 

 

 

 

 

б)

Im z

 

<

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

6.

Проверить,

может ли

функция v =

= −

 

 

 

y

быть мнимой частью некоторой аналитической

 

(x +1)2 + y2

 

134

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 = z

4

область D :

 

z

 

= 4

 

 

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) =

 

9z 162

=0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2z3 +9z2 81z

 

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z) =

z +3

, z

 

= 2 +i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9.

Функцию f (z)

= z sin

1

 

 

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.

( ) 1cos 2z а) f z = z2 (z +3) ;

б) f (z) = 1z e3 z .

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

Re

z

dz ; ABC :{

 

z

 

=1,Im z 0} , BC – отрезок zB =1, zC = 2.

 

 

z

ABC

 

 

 

 

 

 

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

135

sin πz

а) z2 z dz ;

z = 3

б)

 

 

ze2 z

 

 

dz .

z

4

−+8z

2

9

 

z+i 2

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

x

2

 

 

 

1.

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

+

3)

2

−∞ (x2

 

 

(x2 x)sin x

2.x4 +9x2 +20dx .

 

2π

 

dx

 

 

 

3.

 

.

 

 

 

 

9

4 5 sin x

 

0

 

 

 

 

2π

 

dx

 

 

 

4.

 

 

 

.

 

 

 

 

(

7 +2cos x)

2

 

0

 

 

136

Вариант № 10

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 3 +2i и z2 = = 5 +5i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

б) Найти: z

z2 , z2

, 4 z i.

1

2

z1

1

Задание 2.

Вычислить значение функции f (z) в точке

z0 , ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

а) f (z) =sin z, z0 =

π

+

2πi ;

 

3

 

3

б) f (z) = ln z, z0 = 2 3 2i.

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

ствительную и мнимую часть полученной производной. Задание 4. Определить вид кривой z = −c tg t +i 3cosect.

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

z 1i 1,

а) 0 Re z < 2,0 < Im z 2.

 

 

1

<

1

 

 

 

 

 

б)

Im z

4

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

arg ( z +i)

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

137

Задание 6. Проверить, может ли функция v = y x2 +y y2

быть мнимой частью некоторой аналитической функции

 

f (z),

если да – восстановить ее при условии f (1) = 2.

 

 

 

 

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

бражается с помощью функции

w = z + 3 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) =

5z 100

=0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0

 

 

 

 

 

 

z4 +5z3 50z2

 

 

 

 

б) f (z) =

z +3

,

z

 

=3 i.

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z)

= ( z 3)cos π

z 3

разложить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

в ряд 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) =

(z i)3

;

(z2 2 )3

 

 

б) f (z) = z12 +sin z12 .

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

(z2 +cos z)dz; АВС – ломаная zA = 0; zB =1; zC =i.

ABC

138

Задание 12. Вычислить интегралы, используя теорему

Коши о вычетах.

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

zdz

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

+

3

 

 

 

 

 

z+1

 

=4 e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

z2

+cos z

dz.

 

 

 

 

 

 

z

3

 

 

 

 

 

 

z

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2

+2)(x2 +

3)

2

 

−∞

 

 

x cos x

2.x2 2x +17dx .

 

2π

 

dx

 

 

 

3.

 

.

 

 

 

 

 

 

4

7 sin x

 

 

 

0

 

 

 

 

2π

 

dx

 

 

 

4.

 

 

 

.

 

 

 

 

(4 +

7 cos x)

2

 

0

 

 

139

Вариант № 11

Задание 1

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

б) Найти: ( z1 z2 )2 , z1

, 5 z1 + z2 .

 

z2

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

а) f (z) =ch z, z0

= −1+ πi ;

 

 

4

 

б) f (z) = ln z, z0

=

1+2i

.

1+2i

 

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции f (z) = e

z2

 

 

 

2 и вычислить производную. Выделить действи-

тельную и мнимую часть полученной производной. Задание 4. Определить вид кривой z =3ch 2t +i 2sh 2t.

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

а) z +i < 2,0 < Re z 1.

б) Re4 z +8Im2 z < 4zz.

Задание 6. Проверить, может ли функция u =ey cos x быть действительной 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 = z + 4z область D : z = 2

плоскости Z.

140

Соседние файлы в папке книги