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 № 18

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 5 6i и z2 = = 2 +2i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

 

б) Найти: z

z2 ,

z1

 

, 3 z

+ z .

 

1

2

 

z2

2

 

 

 

1

 

Задание 2.

Вычислить значение функции f (z) в точке

z0 ,

ответ представить в алгебраической форме комплексного

числа:

 

 

 

πi ;

 

 

а) f (z) = ez , z0 = 1+

 

 

 

 

 

 

3

 

 

б) f (z) =ch z, z0

= 2 + πi .

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = sin2 z

и вычислить производную. Выделить дейст-

вительную и мнимую часть полученной производной.

Задание 4. Определить вид кривой z = sh1t ictht.

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

1 < z 1 2, а) Im z 0,

Re z <1.

arg z < π,

б) 2

z 2 3 3.

Задание 6. Проверить, может ли функция u =ex (x cos y y sin y) быть действительной частью некоторой

161

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

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

бражается с помощью функции w = z 1

область D :

 

z

 

= 2

 

 

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 +4

, z0 = 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

2z2 + z3 z4

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z) =

4

 

z +2

 

, z0 =13i.

 

 

 

 

 

 

(z 1)( z +

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9.

Функцию

f (z) = sin

2z

 

разложить в ряд

z 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 = 4.

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

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

а)

f (z)

=

sin2 z

;

z3 +2z2

 

 

 

 

б)

f (z)

=

3

.

 

z4ez

 

 

 

 

 

 

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

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

ABC

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

162

а)

 

 

 

 

 

z +1

dz;

 

 

 

 

 

2

+4

б)

 

 

z

 

=3 z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z tg 2zdz.

 

 

 

z0,5

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

x

2

+3

 

 

 

1.

 

 

 

 

dx .

 

10x +

29)

2

−∞ (x2

 

 

cos x

2.0 (x2 +9)(x2 +16)dx .

 

2π

 

dx

 

 

 

 

3.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

15 sin x

4

 

 

 

0

 

 

 

 

 

2π

 

dx

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

(

5 +2cos x)

2

 

0

 

 

163

Вариант № 19

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 4 4i и z2 =

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

 

б) Найти: z2 z

 

, z1

,

4 z .

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

z2

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 =1+i.

 

 

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = cos2 (zi) и вычислить производную. Выделить дей-

ствительную и мнимую часть полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z = 2eit +

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2eit

 

Задание 5.

Построить область плоскости z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

1

 

z i

 

< 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) Re

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im z >1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z + z

 

2 Im z 2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

arg z

<

.

 

 

 

 

 

 

 

6

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6.

Проверить,

может ли функция

v = 2xy +2x

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

164

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

 

 

 

 

z

 

1

 

 

 

 

бражается с помощью функции w =

1

область D :

 

 

 

 

 

Re z 0

 

z

Im z 0

 

 

 

 

 

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) =

 

 

3z +18

 

, z0 = 0 ;

 

 

9z +3z2 2z3

 

 

б) f (z) =

4

 

 

z +2

 

 

,

z0 = −3 i.

 

(z

1)(z

+3)

 

 

 

 

 

 

 

 

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) =

sh z

;

 

 

(z2 2 )2

б) f (z) =

e2 z 3

.

 

 

 

 

z3

 

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

e z 2 Im zdz ; АВ – отрезок прямой zA =1+i; zB = 0.

AB

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

165

а)

 

 

 

 

ch zdz

 

;

 

 

 

 

 

 

 

(z2 2 )

2

 

z−πi

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

e1z +1 dz.

 

 

 

z

 

=4

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

2

)

2

(

2

 

)

2

−∞

 

 

 

 

 

 

x

+1

 

x

+5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xsin x

2.x2 2x +10dx .

 

2π

dx

 

 

 

3.

 

 

.

 

 

 

2 6 sin x 5

 

0

 

 

2π

dx

 

 

 

4.

 

.

 

 

 

 

(3 +cos x)

2

 

 

0

 

 

 

166

Вариант № 20

Задание 1

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

= 1+ 3i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

 

б) Найти:

z z

2

,

z2

z

2 , 5

z .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

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 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

б) f (z) = Arcsin z,

z0 =

3 +i

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = eiz 2

и вычислить производную. Выделить действи-

тельную и мнимую часть полученной производной.

 

Задание 4. Определить вид кривой z =3eit

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2eit

 

Задание 5. Построить область плоскости

z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

< 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re z 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arg z

 

< 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Re(z2 + z 2 ) > 4Re z 2Im z.

 

 

167

Задание 6. Проверить, может ли функция u =1sin y ex быть действительной частью некоторой аналитической функ-

ции f (z), если да – восстановить ее при условии

f (0) =1+i.

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

 

 

 

 

 

 

z

 

1

 

 

 

 

 

 

бражается с помощью функции w =

1

область

D :

 

 

 

 

 

 

 

z

Re z 0

 

 

 

Im z 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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) =

 

2z +16

 

, z0 = 0 ;

 

8z2 +2z3 z4

 

б) f (z) =

4

z +2

 

 

,

z0 = −2 +i.

 

(z 1)( z

+3)

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию

f (z)

= ch 4z 2z2

разложить в ряд

 

 

 

 

 

 

( z 1)2

 

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 +9)2

 

;

(z 3i)2 (z2 +4)

б) f (z) =

sh 3z 1 .

 

z2

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

168

(sin iz + z)dz; L : { z =1, Re z 0}.

L

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

а)

 

 

 

 

 

 

ez dz

 

;

 

 

 

 

4

+2z

2

+1

 

zi

 

=1 z

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

z sin

1

dz.

 

2

 

 

z

 

=1

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

dx

1.x4 +7x2 +12 .

x cos x

2.x2 2x +10dx .

 

2π

 

dx

 

 

 

3.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

35 sin x 6

 

 

 

0

 

 

 

 

 

2π

 

 

dx

 

 

 

4.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

(

7 +

2 cos x)

2

 

0

 

 

169

Вариант № 21

Задание 1

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

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

б) Найти: z2 z , z2

, 4 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 +2 ;

 

 

 

6

б)

f (z) = Arch z,

z0 =3i.

Задание 3. Указать область дифференцируемости функции f (z) = 2i ln z и вычислить производную. Выделить дейст-

вительную и мнимую часть полученной производной.

Задание 4. Определить вид кривой z = −2eit + e1it .

Задание 5. Построить область плоскости

z,

определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

1 <

 

z 1

 

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) Im

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 0,

 

 

 

 

Re z <1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Im(

 

)2 Im z.

 

 

 

 

z2 z

 

 

 

 

Задание 6. Проверить, может ли функция

v =

e2 x 1

sin y

ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

быть мнимой частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (0) = 2.

170

Соседние файлы в папке книги