Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Функции комплексного переменного и их приложения. Ч. 1

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
8.95 Mб
Скачать

19. Вычислить следующие интегралы:

а)

jz lm z 2dz,

Z,:|z| = l, -n < a rg z < 0 ;

 

 

L

 

 

 

б)

\z Re zdz, L :|z| = 1. Обход против часовой стрелки:

 

/,

 

 

 

в)

Jzz dz, L :|z| = 1. Обход против часовой стрелки;

 

 

L

 

 

 

 

/

 

 

 

г)

\ze2dz ;

 

 

 

 

1

 

 

 

д)

J(2z + l)dz;

 

 

1+/

 

 

 

е)

/+1

 

 

 

Jz3dz;

 

 

 

 

0

 

 

 

ж)

j(3z4 - 2 z 3)d z ;

 

 

1

 

 

 

з)

fezdz,

L : дуга параболы, соединяющая точки

г,=0,

 

L

 

 

 

z2=\ + i ;

 

 

 

и)

jcoszdz,

I : отрезок прямой, соединяющий

точки

 

L

 

 

 

П

 

 

 

 

Zj —“ j Z2 71 + Z,

 

 

к)

27

\

 

 

J(z3 - zje 2 d z ;

 

 

1+/

 

 

 

л)

l

 

 

 

J(z -/)e'*’dz;

 

 

0

 

 

 

м)

/

 

 

 

Jzco szd z;

 

 

 

0

 

 

 

H) r^n(z + ^ (j2 по дуге окружности -^ = 1. Imr > 0.

, z + 1

Re z > 0.

20.

 

С помощью интегральной формулы Коши вычислит

следующие интегралы (все окружности обходятся против часо­

вой стрелки):

 

 

a)

J

 

d z ;

 

-] Z *4"2Z

 

6 )

J

- J — 7d z >

 

|j-/|=l 2

+1

 

3)

 

 

sin-nz

d z ;

J

 

1--Ч-2z“ + 2z -3

ч

f

 

sm 12

A

r)

 

 

 

 

Д)

J - Щ - d z ;

 

 

--=1 ze r+2

 

.

г

cos(z + in)

,

e)

 

 

 

 

ж) \ z \ = S z

+ 1 6

 

3)

I

 

dz

 

 

 

 

 

z|-4 (22 +9)(z + 9) ’

 

 

sh —(z + /)

 

и)

{

г

-dz;

 

z|=i

- 2 z

 

X)

I

sinzsin(z -l) dz

 

|z|=2

 

Z -Z

 

21.

Вычислить следующие интегралы:

ccos z

a)J —— d z ; l-l=i г

6)

J

^

d z

;

 

 

М = >

z

 

 

 

 

 

 

.

71

 

 

 

 

sin —z

B)

I

7

Г\2/

 

 

н и ( г " 1)

V - V

 

к

z s h z

dz

 

 

 

 

ч

Д)

J

 

z d z

 

 

 

 

 

-3|=6 ( z - 2 f ( z + 4)

ч

r

 

cheim

A

e)

J

 

d 7 d z >

 

|z-2|=3 ^

- 4Z

 

* )

J

-y c °s —

dz;

 

И - ;2

2 + 1

 

 

 

1

 

 

3)

l

 

 

 

dz:

 

H = I (Z 2 + 4 ) Z

 

.

f

1 -sinz

,

 

и)

J

-----j— d z;

 

i

 

г

 

 

 

И-

 

 

 

 

к)

*

 

 

d z .

Г Г 7p

 

м - Д *

_1f

 

22. Исследовать на сходимость ряды

. cos in a) Z - ^ - ;

_

^

nsin in

6)

Z —Г 7 - ;

 

n=i

i

. Д cosin2

b) Z — — ;

11=1 5

г)

I - V

 

;

 

 

п=\Пу

 

 

Д) S

г ~

>

 

п=\^П

 

 

 

п=\

т

 

 

 

 

 

22 COS //7

. £ s h i-Уй

ж)

£

 

.

.- ■;

 

„=| sin/и

.

£

Inn

 

в)

£

| .

 

 

/;=1sh

1У1

 

 

 

 

 

СП/ —

и)

I -

 

 

п .

YI

In л ’

 

AJ=1

 

 

 

 

СО

 

у,

 

 

к) £ - - ? — •

 

,,= ltgI7Itt

23. Найти радиусы сходимости степенных рядов:

а)

! > /пг"

 

Л=1

 

б)

£ е

Я2Г"

 

Л=1

 

в)

£

 

 

,,=0V1 “ / у

г)

 

 

д)

£ c h - z ” ;

 

п=1

и

е)

£

Y

 

»=iV.Inin j

Ж) £ / V

;

 

 

 

/7=0

 

 

 

V V» •

n i

п

;

з) X sm — z

 

 

/7=1

n

 

 

и) 2 COS"4iz"

 

n=l

Vn

 

K)

n=ism

 

 

v

 

(l + /wj

24. Найти области сходимости следующих рядов:

a) f ; f - + m l(z + l + i)" n=iV« У

B ) Z

+ Х (1 + ш )(г- 2 + /)"

п=1 и ” (z — 2 + /)"

л=0

Л"

Г)2 -

n = \ \ z )

а )

п =o W

д) ± т- - 7 - ^ г + 2 я( в+ 1 -*Г

л=1 (Z + 1 -

1 )

п=0

 

оо

1

оо

 

 

« O ^ l -/7r + I'

/■) /7+ 1 3

 

/7=1 Z

n=oZ

 

 

ч £

 

sinzrt

^ ( z - i f

ж) I

7— -

л=о

л/

/7=1 ( z - If

з) S V ! r + Z - ^ г ;

 

/7=1 Л

Z

/7=1 wz

 

"

2n- l

(z + i)"

И) Х /

 

.\л + ^ л ,

V1’

;.=l(z + l/

n=o(l + n)

.

 

/

I n

/

,Y> ( z - i f

K) 2(Z - ; ) + 4„?O ^ (2/У

а) , 1<Н<2;

(z -2 )(z ~ 3 )

1

б) — , 0 <z < 1; z + z

в ) ------ -

1 < Ы < 4;

(z + 2)(l + z 2)

1 1

е) - 1 — 1 < |z + 2| < 3 ;

 

z

I

 

 

 

 

ж )

7

т

Ь

8 ' 1<|г+2|<4;

з)

г^

Ц

з

' 2 < |г ~ 1|<4” ;

и)

(z2- 4)2

2 <

z

< +оо :

 

 

 

 

к) — ---------7

•,

l< |z |< 2 .

 

(z2 ~ 4)(z2 -1)

 

 

26. Для функции /(z ) найти нули и определить их порядки:

a)

f ( z ) = z4 + 4z2 ;

б) / 0 0 =

sin z

z

в) /(z ) = z2s in z ;

D

/ W

= z^ ;

д) /(z ) = l + chz; е)

ж) f ( z)={z + ni)sh z; з) f (z) =cos z3

н) A z) = {z2 +*2)(l + e~z}>

к) f{z) = cos z + ch iz .

27. Найти особые точки и определить их характер у сле­ дующих функций:

1 а) 1 - sin z

1-co sz

б)

1

в)

еz-t-2 .

 

г) cos—;

 

 

z

 

^

zD+ 2z4 + z3

ч

1

1

е) - т - т + — ; в -1 z

ж) е

з)

sin

 

 

 

 

z + 1

 

 

 

и) ch—;

 

 

 

 

z

 

 

 

 

cosz-1

 

 

 

28.

Найти вычеты в особых точках следующих функций:

а) / « —

2

“ Ь

 

 

Z

Я

 

 

-----

Z

 

 

 

4

 

 

 

 

I

 

б) /(z ) = z V ;

к) /(* ) =
и)

ch z

В) /(* ) = (z2+ l)(z - 3 )’

Г) / W = T- ^ —

I •

2

----sin

Z

4

 

Д) /(* ) = • 3( z - l ) ’

e) /(z)=

2 5

(д + 1^

- 2)?

_2

e -

ж) / ( г) = 1 + z4 ’

з) /( z ) = Z 2s i n - ; z

/ ( z ) = cos—+ z3 z

sin2z

/

(z + /) z —

29. Вычислить интегралы на основании теоремы Коши

овычетах:

a)Jztg7tzdz;

--N

б) f - 5-^----- d z ; Hi2z3(z+ i)

в) J

|г-/|=3 Z - / Z

г) J

z2sin —dz;

Н4

*

ч

г

smnz

,

д)

J

—-----dz;

 

И=л/Зг

 

е)

J

zdz

 

 

 

 

z+ l|= 4 ez +3

 

ж)

 

z2dz

J —

 

 

1^1 SU1 z c o s z

ч

с

ezdz

з)

J —A------ i----

|2-/i=i z +2z

+1

и)

J

e'r dz

 

 

: ^ (*-*)*

к)

j zJ sin—dz.

I--N

z

 

30. Используя вычет относительно бесконечно удаленной точки, вычислить следующие интегралы:

s

г

г2+1

а)

/

— j d z ;

 

М-1

2

б) |г|= 2

* +

2

.

,

lOOOz + 2 ,

в)

J

-------r^rr-dz;

 

М-2

 

1224

 

1 + Z

Г)

f

Т ~ \ dz ;

I

 

ы -зz - 1

д)

J z2sin—d z ;

 

 

 

е) М-зг

dz

- 1

31. Пользуясь теоремой Руше, найти число корней данных уравнений в указанных областях:

а)

г4 - 3z3 -1 = 0 , |z| < 2 ;

б)

z3 + z + l = 0 , |г|< Д ;

в)

г5 + z2 +1 = 0 , |z| < 2 ;

г )

Z * + 6 Z + 10 = 0 ,

|z|< 1;

д)

27z"-18z + 10

= 0,

|z| < 1;

е)

z8 + 6z6 - zJ + 2 = 0

, |z| < 1;

ж) 4z4 -2 9 z 2 +25

= 0, 2 < |z|<3;

з)

Z 7 + 5 Z 4 + Z 2 - 2

= 0

, 1 < |z|< 2 ;

и) z6 - 8z + 10 = 0, 1<|z|<3.

32. Найти логарифмические вычеты данных функций отно­

сительно указанных контуров:

 

а)

/(z ) = cos z + sin z , Z,.jz| = 4;

б) /(z ) = (e---2)2, L:|z) = 8 ;

 

в)

/ ( Z ) = th z , L\z\ = 8 ;

 

r)

/(z ) = tg3z ,

Z,:|z| = 6 ;

 

д)

/ ( z ) = l - t h 2z, Z,.jz| = 2.

 

 

ОТВЕТЫ К ЗАДАНИЯМ

Глава 1.

 

 

3. JC, =2,1716,

*2 =-1,4784.

 

s

s

(a =const).

4. x —о ch ——, у = ash — ,

 

a*

a'

 

6. а ) 1; б ) | ; в ) 1. b

7 sh* x