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
а) f (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) =

11z 242

, z0

=0 ;

 

 

 

2z3 +11z2 121z

 

 

 

 

б) f (z) =

z +3

,

z

 

= −2 +3i.

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

z2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z)

= z2 sin π

z +1

 

разложить в ряд

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

cos πz z4 1 ;

б) f (z) =

ch (z +i)

.

 

 

(z +i)3

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

z dz ; L –граница области: {1 < z < 2,Re z >0}.

L z

Задание 12. Вычислить интегралы, используя теорему

Коши о вычетах.

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

z

 

dz

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( z

1)

3

(z +

2)

 

z2

=2

 

 

 

б)

 

ez sin z

dz.

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

z

=0,5

 

 

 

 

 

 

 

141

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

x

2

+9

)(

x

2

+1

2

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

xsin 2x sin x

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

(x2 +

4)

2

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5 sin x

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3 +

5 cos x)

2

 

 

0

 

 

 

 

 

142

Вариант № 12

Задание 1

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

б) Найти: z z

 

, 3 z .

 

, 1

z2

 

1

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Задание 2.

Вычислить значение функции f (z) в точке

z0 ,

ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) = Arctg z, z0 = 2i;

 

 

б) f (z) = ez , z0

= 2 +

πi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = ch 2iz

и вычислить производную. Выделить дейст-

вительную и мнимую часть полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z = 2ch 3t i 3sh 3t.

 

Задание 5.

Построить область плоскости z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

z i

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 < arg z < π.

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

(

 

).

 

 

б) 4 +Re z > Re

z 2 + z

 

 

Задание 6.

Проверить, может ли функция u = y 2xy

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

143

Задание 7. Найти область плоскости W ,

в которую ото-

бражается с помощью функции

 

w = 2

область D :

 

z +1

 

=1

 

 

 

плоскости Z.

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 8. Найти все лорановские разложения данной

функции f (z)

по степеням z z0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) =

6z 144

= 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0

 

 

 

 

 

 

 

z4 +6z3 72z2

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z) =

z +3

, z

 

= −2 2i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z) =

z cos

z

 

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.

а) f (z) =

 

sin z

;

 

 

(z2 −πz)3

 

2

 

 

б) f (z) =

z

 

.

 

1

 

 

 

e

z

 

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

(ch z +cosiz)dz; ABC ломаная, zA = 0, zB = −1, zC =i.

ABC

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

dz

а) z =0,5 (z 1)2 (z2 +1) ;

144

б)

1sin 1z dz .

 

zi

 

=2

z

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

 

x

2

+1

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

(

x

2

+ x +1

2

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos5x

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

x

2

+

1

2

(

x

2

 

+4

)

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

 

2 sin x

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3

+2 2 cos x)

2

 

0

 

 

 

145

Вариант № 13

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 4 3i и z2 = 17i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

б) Найти: z3 z , z2

, 3 z

z .

1

2

z1

2

1

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

;

 

 

2

2

 

б) f (z) = ln z, z0 = −2 2i.

Задание 3. Указать область дифференцируемости функции f (z) = sin z2 и вычислить производную. Выделить дейст-

вительную и мнимую части полученной производной. Задание 4. Определить вид кривой z =5sh 4t +i 4ch 4t.

Задание 5.

Построить область плоскости z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z +2

 

+

 

z 2

 

> 4 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 < Im z

< 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) 4

 

z

 

Re z =12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6.

Проверить,

может

ли

функция

 

 

 

v =

= x2 y2 +2x +1

быть мнимой частью некоторой аналитиче-

ской функции

f (z), если да –

восстановить ее при условии

f (0) =i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 7. Найти область плоскости W ,

в которую ото-

бражается с помощью функции

w = z

3 область D :

 

z

 

=1

 

 

плоскости Z.

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

146

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 8. Найти все лорановские разложения данной

функции f (z)

по степеням z z0. Указать главную и правиль-

ную части ряда.

 

 

 

а) f (z) =

13z 338

, z0 = 0;

 

2z3 +13z2 169z

 

 

б) f (z) =

z

 

 

 

 

, z0 = 2 +i.

 

 

 

z2 +1

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z)

= cos

z2 4z

разложить в ряд

( z 2)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) =

z2 +2iz 1

;

z2

(

z2

)

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

б) f (z) =

cos 2z .

 

 

z4

 

 

 

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

z zdz; L : { z = 4, Re z 0}.

L

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

а)

 

 

ez dz

 

 

;

 

2

( z +

9)

 

zi

 

=3 z

 

 

 

 

 

 

б)

cosiz 1

dz.

 

 

z

3

 

 

z+i

=1

 

 

 

 

 

 

147

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

x

2

+1

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

dx .

 

 

+4x +13)

2

 

−∞ (x2

 

 

 

 

 

 

x3 sin x

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

+9)

2

 

 

 

 

 

−∞ (x2

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2 3 sin x

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2

2 +

 

 

7 cos x)

2

 

0

 

 

 

 

148

Вариант № 14

Задание 1

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

 

б) Найти: z1

z2 ,

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) = th z, z0 = 1πi ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

б) f (z) = Ln z, z0

=

2 +i

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 i

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = Arctg ( z +i) и вычислить производную. Выделить

действительную и мнимую часть полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z = −4sh 5t i 5ch 5t.

 

Задание 5.

Построить область плоскости z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

z +i

 

>1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arg z < 0.

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

z 2

 

=

 

12z

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6.

Проверить,

может ли функция u =

= x2 y2 2x +1

быть действительной частью некоторой ана-

литической функции f (z), если да – восстановить ее при усло-

вии f (0) =1.

149

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f (z) =

7z 196

= 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0

 

 

 

 

 

 

z4 +7z3 98z2

 

 

 

 

 

б) f (z) =

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0 =12i

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z) = sin

z +i

 

разложить в ряд Ло-

z i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рана 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) =

ctgz

;

 

 

 

16z2 −π2

б) f (z) =

z5 sin

1

.

 

 

 

 

 

z2

 

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

(ch z + z )dz; L : { z =1, Im z 0}.

L

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

а)

 

 

 

 

 

dz

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( z 0,5)(z 3)

2

 

z2,5

=1

 

 

б)

z sin z

dz.

 

 

 

 

z

4

 

 

 

z

=2

 

 

 

 

 

 

150

Соседние файлы в папке книги