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 № 28

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.

б) Найти: z

z ,

z2

, 5 z .

1

1

2

 

z2

2

 

 

Задание 2.

Вычислить значение функции f (z) в точке

z0 , ответ представить в алгебраической форме комплексного числа:

а) f (z) = tg z, z0 =

π +i ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

б)

f (z) = Arcsh z,

z0 = −4i.

 

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции f (z) = iez2 и вычислить производную. Выделить действи-

тельную и мнимую часть полученной производной.

Задание 4. Определить вид кривой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =t2 +2t +5 +i

(

t2

+2t +1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

Задание 5.

Построить область плоскости z, определяе-

мую данными неравенствами:

 

 

 

 

 

 

 

 

Re z

 

 

 

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im z

 

<3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

z

2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re z

 

<1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6. Проверить, может ли функция u = −2xy 2 y

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

191

Задание 7. Найти область плоскости W ,

в которую ото-

бражается с помощью функции

w = z 2 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) =

6z +144

= 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0

 

 

 

 

 

 

 

72z2 +6z3 z4

 

 

 

 

 

б) f (z) =

2z

, z

 

=3 +2i.

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 +4

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z) =

z sin π

z 1

 

разложить в ряд

z 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 +4

;

z5 +4iz4 4z3

б) f (z) =

ez+e

.

 

 

 

 

z +e

 

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

 

z Im z2dz; АВ – отрезок прямой zA = 0; zB =1+i.

AB

 

 

 

Задание 12. Вычислить интегралы, используя теорему

Коши о вычетах.

 

 

а)

2 +3z3 5z4

dz;

z

5

 

z+1

=1

 

 

192

 

 

 

 

 

 

sh z z2

б) z3 dz.

z =1

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

x2 +2

1.x4 +7x2 +12dx .

cos 2x cos x

2.(x2 +1)3 dx .−∞

 

2π

 

dx

 

 

 

3.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2

2 sin x +3

 

 

 

0

 

 

 

 

2π

 

 

dx

 

 

 

4.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

(

3 +

2 cos x)

2

 

0

 

 

193

Вариант № 29

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 5 3i и z2 = = 2 +i. 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) =sin z ,

z0

=

3π

+i ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

б) f (z) = ln z , z0 = 1+ 3i .

 

 

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции

f (z) = ln (z2 i)

и

вычислить производную. Выделить

действительную и мнимую часть полученной производной. Задание 4. Определить вид кривой

z = 2t2 +2t +1i (t2 +t +4).

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

 

 

 

 

 

z 1i

 

2,

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re z +Im z < 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3i + z

 

 

3 z

 

,

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arg z

<

 

π.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

Задание 6. Проверить, может ли функция v = 2xy 2 y быть мнимой частью некоторой аналитической функции f (z), если да – восстановить ее при условии f (0) =1.

194

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

бражается с помощью функции

w = z + 1 область D :

 

z

 

=5

 

 

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) =

13z +338

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0 =0 ;

169z +13z2 2z3

б) f (z) =

2z

, z

 

= −1+3i.

 

 

 

 

 

 

 

z2 4

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z) =

 

z

ze

z4

разложить в ряд Лора-

на 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) =

ez

 

;

(z2 2 )2

б) f (z) =

z4 cos

2 −πz .

 

 

2z

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

(z3 +sin z)dz; L : { z =1, Re z 0}.

L

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

а)

 

 

sin z

 

 

dz;

 

 

 

 

 

 

2

 

π

 

z+i

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

195

1

б) (z +1)ez dz.

z+i =2

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

dx

 

 

1.

 

 

.

 

 

 

 

10x +29)

2

−∞ (x2

 

 

(x2 + x)sin x

2.x4 +13x2 +36 dx .

 

2π

 

dx

 

 

 

3.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2

3 sin x +4

 

 

 

0

 

 

 

 

2π

 

 

dx

 

 

 

4.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

(

7 +

3 cos x)

2

 

0

 

 

196

Вариант № 30

Задание 1

а) Найти модуль и аргумент чисел z1 = 5 +6i и z2 = 13i. Изобразить числа на комплексной плоскости. Представить числа в тригонометрической и показательной форме.

б) Найти: z

z 2 , 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:

а) f (z) =ch z, z0 = 2 −πi; б) f (z) = Arctg z, z0 = 2 +i.

Задание 3. Указать область дифференцируемости функ-

ции f (z) = th

z

 

и вычислить производную. Выделить дей-

 

i

 

 

ствительную и мнимую часть полученной производной. Задание 4. Определить вид кривой

z =t2 2t +3 +i (t2 2t +1) .

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

z +2i 1,

а) 3 4i

arg z < π3 .

б) 2zz +(z +i) z +(2 i) z < 2.

Задание 6. Проверить, может ли функция u = x3 3xy2 x

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

197

Задание 7. Найти область плоскости W ,

в которую ото-

бражается с помощью функции w = z +

4 область D :

 

z

 

=5

 

 

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) =

7z +196

 

 

 

 

 

 

 

 

, z0 =0 ;

 

 

 

 

 

 

 

98z2 +7z3 z4

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z) =

2z

 

,

z

 

= 2 +2i.

 

 

 

 

 

 

 

z2

4

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 9. Функцию f (z) = z cos

 

z

 

разложить в ряд

 

z 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лорана в окрестности точки z0 =5.

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 z5

 

 

 

 

б) f (z) = ( z 2)sh

1 .

 

 

 

z

Задание 11. Вычислить интеграл от функции комплексного переменного:

z z dz; L : { z =1, Im z 0}.

L

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

а)

ctg z

dz;

4z −π

198

z

=1

 

 

 

 

 

б)

z3 sin

1 dz.

 

z

 

=1

 

z

 

 

 

Задание 13. Вычислить интегралы с помощью вычетов.

 

 

 

x

2

 

 

1.

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

(

 

2

 

)

2

−∞

 

 

 

 

 

x

+11

 

 

 

 

 

 

 

(x2 + x)cos x

2.x4 +13x2 + 36dx .

 

2π

 

dx

 

 

 

3.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

0

 

21sin x + 5

 

2π

 

dx

 

 

 

4.

 

 

 

.

 

 

 

(

7 + cos x)

2

 

0

 

 

 

199

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Бугров Я.С., Никольский С.М. Высшая математика: учеб. для вузов: в 3 т. – 5-е изд., стер. – М.: Дрофа, 2003. (Высшее образование. Современный учебник). – Т. 3. Дифференциальные уравнения. Кратные интегралы. Ряды. Функции комплексных переменных. – 511 с.

2.Теория функций комплексной переменной и операционное исчисление: справ. пособие к решению задач / А.А. Гусак [и др.]. – М.: ТетраСистемс, 2002. – 207 с.

3.Горяйнов В.В. Курс лекций по теории функций комплексного переменного. – Волгоград: Изд-во Волгоград. гос.

ун-та, 1998. – 124 с.

4.Функции комплексного переменного: задачи и примеры

сподробными решениями: учеб. пособие для втузов /

М.Л. Краснов [и др.]. – М.: УРСС, 2003. – 205 с.

5.Пантелеев А.В., Якимова А.С. Теория функций комплексного переменного и операционное исчисление в примерах и задачах: учеб. пособие для втузов. – М.: Высш. шк., 2001. – 445 с.

6.Свешников А.Г., Тихонов А.Н. Теория функций комплексной переменной: учеб. для вузов. – 6-е изд., стер. – М.:

Физматлит, 2001. – 336 с.

7.Чудесенко В.Ф. Сборник задач по специальным курсам высшей математики: учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. – М.:

Высш. шк., 1999. – 126 с.

200

Соседние файлы в папке книги