第一章习题详解1.求下列复数z的实部与虚部,共轭复数、模与辐角:
解:
()
()()13
2
3
4
9
2
3
2
3
2
3
2
3
1
2
3
1i
i
i
i
i
i
-
=
+
-
=
-
+
-
=
+
实部:
13
3
2
3
1
=
?
?
?
?
?
+i
Re
虚部:
13
2
2
3
1
-
=
?
?
?
?
?
+i
Im
共轭复数:
13
2
3
2
3
1i
i
+
=
?
?
?
?
?
+
模:
13
1
13
2
3
2
3
1
2
2
2
=
+
=
+i
辐角:π
π
πk
arctg
k
arctg
k
i
i
Arg2
3
2
2
13
3
13
2
2
2
3
1
2
3
1
+
?
?
?
?
?
-
=
+
-
=
+
?
?
?
?
?
+
=
?
?
?
?
?
+
arg
解:
()
()()2
5
3
2
3
3
2
1
1
3
3
1
1
1
3
1
3
1
2
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
-
=
-
+
-
=
+
+
-
-
-
=
+
-
+
-
=
-
-
实部:
2
3
1
3
1
=
?
?
?
?
?
-
-
i
i
i
Re
虚部:
2
5
1
3
1
-
=
?
?
?
?
?
-
-
i
i
i
Im
共轭复数:
2
5
3
1
3
1i
i
i
i
+
=
?
?
?
?
?
-
-
模:
2
34
4
34
2
5
3
1
3
1
2
2
2
=
=
+
=
-
-
i
i
i
辐角:π
π
πk
arctg
k
arctg
k
i
i
i
i
i
i
Arg2
3
5
2
2
3
2
5
2
1
3
1
1
3
1
+
?
?
?
?
?
-
=
+
??
?
?
?
?
?-
=
+
?
?
?
?
?
-
-
=
?
?
?
?
?
-
-arg
解:()()()
2
26
7
2
26
7
2
7
26
2
5
2
4
3i
i
i i
i
i
i-
-
=
-
+
=
-
-
=
-
+
实部:
()()
2
7
2
5
2
4
3
-
=
?
?
?
?
?-
+
i
i
i
Re
虚部:()()1322625243-=-
=??
?
??-+i i i Im 共轭复数:()()226725243i
i i i +-=
??? ??-+ 模:
()()
292522627252432
2=??
? ??-+??? ??-=-+i
i i
辐角:()()ππk arctg k arctg i i i Arg 272622722625243+??
? ??=+?????
?
?--=??? ??-+ 解:i i i i i i 31414218-=+-=+-
实部:()14218=+-i i i Re 虚部:()34218-=+-i i i Im 共轭复数:()
i i i i 314218+=+- 模:1031422218=+=+-i i i
辐角:()()πππk arctg k arctg k i i i i i i Arg 23213244218218+-=+??
?
??-=++-=+-arg
2. 当x 、y 等于什么实数时,等式
()i i
y i x +=+-++13531成立?
解:根据复数相等,即两个复数的实部和虚部分别相等。有:
即1=x 、11=y 时,等式成立。
3. 证明虚数单位i 有这样的性质:i i i ==--1 证明:i i i i i -===-2
11 4. 证明
证明:设iy x z +=,则iy x z -=
证明:设111iy x z +=,222iy x z +=,则有: 证明:设111θi e r z =,222θi e r z =,则有: 证明:设111θi e r z =,222θi e r z =,则有: 证明:设iy x z +=,则有
证明:设iy x z +=,则iy x z -=
5. 对任何2
2,z z z =是否成立?如果是,就给出证明。如果不是,对哪些z 值才成立? 解:设iy x z +=,则有:
故当0=y ,即iy x z +=是实数时,2
2z z =成立。
6. 当1≤z 时,求a z n +的最大值,其中n 为正整数,a 为复数。 解:a z a z a z n
n n +=+≤+
1≤z Θ1≤∴n
z ?a a z n
+≤+1即a a z n +≤+1
a z n +的最大值是a +1 7. 判定下列命题的真假: 1) 若c 为实常数,则c c =;
解:真命题。因为实数的共轭复数就是它本身。 2) 若z 为纯虚数,则z z ≠;
解:真命题。设()0≠=y iy z ,则iy z -=,显然z z ≠。 3) i i 2<;
解:假命题。两个不全为实数的复数不能比较大小。 4) 零的幅角是零
解:假命题。复数0的幅角是任意的,也是无意义的。 5) 仅存在一个数z ,使得
z z
-=1
; 解:假命题。有两个数i z i z -==,,使z z
-=1
成立。 6) 2121z z z z +=+;
解:假命题。设有两个数i z i z -==21,,使2121z z z z +=+不成立。
解:真命题。iz z i z i
=-=1
8. 将下列复数化为三角表示式和指数表示式:
解:1==i r ,()2
π
=
i arg
解:11=-=r ,()π=-1arg
解:231=+=i r ,()
3
1331π==+arctg i arg 解:()????
???22222111sin cos cos sin cos sin cos +-+=+-=
+-=i r
另:222222222112?????????cos sin sin sin cos sin cos i i i +=???
??++??? ??+-=+-
另:()()??????sin sin cos cos sin cos sin cos sin cos ++-=+-+=+-00001i i i i 解:
()i i
i i i i -=-=--=+-12
2221212 21=-=i r ,()()4
111π
-=-=-=-arg arg arg i
解:()()
??
??102
5255i i e e i ==+sin cos
9. 将下列坐标公式写成复数的形式:
1) 平移公式:???+=+=1
11
1b y y a x x
解:将方程组中的第二个方程乘以虚数单位加到第一个方程,得:
即:A z z +=1
2) 旋转公式:???+=-=α
αα
αcos sin sin cos 1111y x y y x x
解:将方程组中的第二个方程乘以虚数单位加到第一个方程,得: 10. 一个复数乘以i -,它的模与辐角有何改变? 解:设θi re z =
即:一个复数乘以i -,它的模不变,辐角减小
2
π。 11.
证明:(
)2
2
212
2
12
212z z z z z z +=-++,并说明其几何意义。
证明:()()()(
)
212121212
2
1z z z z z z z z z z ++=++=+
几何意义:平行四边形的两条对角线的平方和等于它的相邻两边平方和的2倍。 12. 证明下列各题: 1) 任何有理分式函数()()()
z Q z P z R =
可以化为iY X +的形式,其中X 与Y 为具有实系数的x 与y 的有理分式函数; 证明:设()y x z iy x z ,=+=,则:
()()()y x iv y x u z P ,,11+=,()()()y x iv y x u z Q ,,22+=
其中,()y x u ,1,()y x u ,2,()y x v ,1,()y x v ,2皆为关于y x ,的实系数多项式。 其中:22222121v u v v u u X ++=
,22222112v u v u v u Y +-=?()()()
iY X z Q z P z R +== Y X ,为具有实系数的关于y x ,的有理分式函数。
2) 如果()z R 为1)中的有理分式函数,但具有实系数,那么()
iY X z R -=; 证明:因为()z R 为具有实系数的有理分式函数,所以 其中:22222121v u v v u u X ++=
,2
2
222
112v u v u v u Y +-= 3) 如果复数ib a +是实系数方程01110=++++--n n n n a z a z a z a Λ的根,那么ib a -也是它的
根。
证明:令()n n n n a z a z a z a z f ++++=--1110Λ
因为ib a +是方程()0=z f 的根,()0=+∴ib a f ?()0=+ib a f 又因为的系数为实数,()()
()ib a f ib a f ib a f -=+=+∴
因此()0=-ib a f 。即ib a -也是方程()0=z f 的根。即实系数多项式的复根必共轭成对出现。 13.
如果it e z =,证明:
证明:it e z =Θ 证明:it e z =Θ 14.
求下列各式的值:
解:6
23πi
e i -=-Θ
解:421π
i
e i =+Θ 解:πi e =-1Θ
即:i w 21230+=
,i w =1,i w 21232+-=,i w 21233--=,i w -=4,i w 2
1
235-= 解:4
21πi
e i -=-Θ
即:??? ??-==-121222612
6
0πππ
sin cos i e w i
,??? ??
+==12712722612761πππ
sin cos i e w i ,
15.
若()()n
n
i i -=+11,试求n 的值。
解:()()n
n
i i -=+11Θ 1) 求方程083=+z 的所有根; 解:083=+z Θ3388πi e z =-=Θ
即:3123
0i e
z i
+==π
,221-==π
i e
z ,3123
52i e
z i
-==π
2) 求微分方程08'''=+y y 的一般解。
解:微分方程08'''=+y y 的特征方程为:083=+r 。由前题得:310i r +=,21-=r ,
312i r -=
微分方程08'''=+y y 有三个线性无关的特解:()x i e y 310+=,x e y 21-=,()x i e y 312-=
微分方程08'''=+y y 有三个线性实数特解:x e x 3cos ,x e x 3sin ,x e 2- 一般解为:()
x c x c e e c y x x 333221sin cos ++=-()R c c c ∈321,, 16. 在平面上任意选一点z ,然后在复平面上画出下列各点的位置:z
z z z z z 1
,1,1,,,---
解: 17. 已知两点1z 与2z (或已知三点321,,z z z ),问下列各点z 位于何处?
1) ()212
1
z z z +=
; 解:z 位于1z 与2z 连线的中点。 2) ()211z z z λλ++=,其中λ为实数; 解:z 位于1z 与2z 连线上,其中2
12z z z z --=
λ。
3) ()3213
1
z z z z ++=
。 解:z 位于以1z ,2z ,3z 为顶点的三角形的重心上。
18.
设321,,z z z 三点适合条件0321=++z z z ,1321===z z z 。证明:321,,z z z 是内接
于单位圆1=z 的一个正三角形的顶点。 证明:(方法一)
1321===z z z Θ?1z ,2z ,3z 位于以原点为圆心的单位圆上。 令111??sin cos i z +=,222??sin cos i z +=,333??sin cos i z +=
其中π???π≤≤≤<-321。?π??2012<-≤,π??2023<-≤,π??2013<-≤
()3212π??=
-∴或()3
412π??=- 同理可得:()3223π??=-∴或()3423π
??=-
分析:如果()3412π??=-,()3223π??=-,则()π??213=-;如果()3
412π
??=-,
()3423π??=-,则()3813π??=-与π??2012≤-≤矛盾。()3
212π??=-∴。
同理()3223π
??=-。
?321,,z z z 是内接于单位圆1=z 的一个正三角形的顶点。
(方法二)
1321===z z z Θ?1z ,2z ,3z 位于以原点为圆心的单位圆上。 同理:32
2
3=-z z ,3213=-z z 。于是32
1
32
2
32
1
2=-=-=-z z z z z z
?321,,z z z 是内接于单位圆1=z 的一个正三角形的顶点。
(方法三)
1321===z z z Θ?1z ,2z ,3z 位于以原点为圆心的单位圆上。
?321,,z z z 是内接于单位圆1=z 的一个正三角形的顶点。
(方法四)
1321===z z z Θ?1z ,2z ,3z 位于以原点为圆心的单位圆上。 设k k k iy x z +=()321,,=k
而()()()()12
322
322
322
322
121=+++=--+--=+y y x x y y x x y x
()123232-=+∴y y x x 同理?()121121-=+y y x x ,()123131-=+y y x x
即321=-z z 同理?332=-z z ,313=-z z
?321,,z z z 是内接于单位圆1=z 的一个正三角形的顶点。
(方法五)
设()()()0321=---z z z z z z ,则321,,z z z 是该方程的三个根。
而()()()()()32113322123213321z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z -+++++-=---
0321=++z z z Θ,1321===z z z
所以321z z z ,,是的三个根,即321z z z ,,分别是复数321z z z 的三次方根。又因为
1321===z z z ,所以321z z z ,,均匀地分布在单位圆1=z 上,即321,,z z z 是内接于单位圆
1=z 的一个正三角形的顶点。
(方法六)
如右图所示:0321=++z z z Θ?321z z z -=+ 所以()21z O z -?为等边三角形。同理可知()23z O z -?为等边三角形,于是有:
同理3221π=∠Oz z ,3
232π
=∠Oz z
1321===z z z Θ,所以321z z z ,,均匀地分布在单位圆1=z 上。命题得证。
19.
如果复数321,,z z z 满足等式
3
23
11312z z z z z z z z --=--,证明321312z z z z z z -=-=-,并说
明这些等式的几何意义。 证明:3
2311312z z z z z z z z --=--Θ
3231212
32221z z z z z z z z z ++=++∴且321z z z ≠≠ 321z z z ?是等边三角形的充分必要条件是
因此,满足3
23
11312z z z z z z z z --=--Θ
的点1z ,2z ,3z 为顶点的三角形是等边三角形,必有 20.
指出下列各题中点z 的轨迹或所在范围,并作图:
1) 65=-z ;
解:设iy x z +=,则65=-z Θ?()36522
=+-y x
即65=-z 是以5=z 为圆心,半径为6的圆周。
解:设iy x z +=,则12≥+i z Θ?()122
2≥++y x
即12≥+i z 是以i z 2-=为圆心,半径为1的圆周及其外部。 3) ()12Re -=+z ;
解:设iy x z +=,则()12-=+z Re Θ?12-=+x 即()12Re -=+z 是平行于y 轴的通过3-=z 的直线。 4) ()
3Re =z i ;
解:设iy x z +=,则()
3=z i Re Θ?3=y 即()
3Re =z i 是平行于x 轴的通过i z 3=的直线。 5) i z i z -=+;
解:设iy x z +=,则i z i z -=+Θ?()()2
22211-+=++y x y x ?0=y
即i z i z -=+是平行于x 轴。 6) 413=+++z z ;
解:设iy x z +=,则413=+++z z Θ?
()13
4
222
=++y x 即413=+++z z 是以3-=z ,1-=z 为焦点,长的半轴为2,短半轴为3的椭圆。 7) ()2Im ≤z ;
解:设iy x z +=,则()2≤z Im Θ?2≤y
即()2Im ≤z 是过i z 2=的平行于x 轴的直线及其下半平面。 8)
12
3
≥--z z ; 解:设iy x z +=,则
123≥--z z ?()()22
2223y x y x +-≥+-?2
5≤x ()2≠z 即
123≥--z z 是去掉过2=z 的半平面2
5
≤x 。
解:满足π< π = -i z arg 。 解:设iy x z +=,则()4 π =-i z arg Θ?()[]4 1π = -+y i x arg 即()4 π = -i z arg 是以i z =为端点的射线1+=x y ,0>x 。 21. 描出下列不等式所确定的区域或闭区域,并指明它是有界的还是无界的,单连通的还 是多连通的: 1) ()0Im >z ; 解:设iy x z +=,则()0Im >z ?0>y ,表示不包含实轴的上半平面,是无界的单连通域。 2) 41>-z ; 解:设iy x z +=,由41>-z 得()16122 >+-y x ,表示以1=z 为圆心半径为4的圆(不含 圆周)的外部,是无界的多单连通域。 3) ()1Re 0< 解:设iy x z +=,则()1Re 0< 解:32≤≤z 表示介于圆2=z 与3=z 之间的圆环域(含两圆周),是有界的多连通域。 5) 31+<-z z ; 解:设iy x z +=,由31+<-z z ?1->x ,表示直线1-=x 右边的半平面区域(不含直线),是无界的单连通域。 6) π+-<<-1arg 1z ; 解:π+-<<-1arg 1z 表示由射线1-=?与π?+-=1所围成的角形区域(不含两射线),是无界的单连通域。 7) 141+<-z z ; 解:设iy x z +=,由141+<-z z ?2 221581517?? ? ??>+??? ??+y x ,表示以1517-=z 为圆心半径 为 15 8 的圆的外部(不含圆周),是无界的多连通域。 8) 622≤++-z z ; 解:622≤++-z z 表示以2=z 与2-=z 为焦点长半轴3=a 短半轴5=b 的椭圆及其内部,是有界的单连通闭域。 9) 122>+--z z ; 解:122>+--z z 表示以2=z 与2-=z 为焦点实半轴2 1 =a 虚半轴215=b 的双曲线左边 一支的左侧,是无界的单连通域。 10) ()()422≤--+-z i z i z z 。 解:设iy x z +=,由()()422≤--+-z i z i z z ?()()22 2 312≤++-y x ,表示以点i z -=2为 圆心半径为3的圆及其内部,是有界的单连通闭域。 22. 证明复平面上的直线方程可写成:c z a z a =+,(0≠a 为复常数,c 为实常数)。 证明:设点iy x z +=在直线上,则直线方程可写成:c By Ax =+()R c B A ∈,, 又() x z z =+21Θ ,() y z z i =-21 整理得:()()c z iB A z iB A =++-21 21 令()iB A a +=21,则()iB A a -=2 1 。因为B A ,不全为零,所以0≠a 。 ?c z a z a =+是复平面上的直线方程(0≠a 为复常数,c 为实常数)。 23. 证明复平面上的圆周方程可写成:0=+++c z a z a z z (其中a 为复常数,c 为实常数)。 证明:设点iy x z +=在圆上任意一点,点000iy x z +=为圆心,半径为a ,则圆的方程为: ()x z z =+21Θ,() y z z i =-21。代入上式,得:() () 22 02 02121a y z z i x z z =?? ????--+??????-+。 整理得:()()022*******=-+++---a y x z iy x z iy x z z 令c a y x =-+22 020 ,()00iy x +-=α,()00iy x --=α ?0=+++c z z z z αα是复平面上的圆的方程(α为复常数,c 为实常数)。 24. 将下列方程(t 为实参数)给出的曲线用一个实直角坐标方程表出: 1) ()i t z +=1; 解:设iy x z +=,则()i t iy x z +=+=1????==t y t x ?x y = 2) t ib t a z sin cos +=,(b a ,为实常数); 解:设iy x z +=,则t ib t a iy x z sin cos +=+=?? ? ?==t b y t a x sin cos ?122 22=+b y a x 3) t i t z +=; 解:设iy x z +=,则t i t iy x z +=+=???? ??==t y t x 1 ?x y 1= 4) 22t i t z + =; 解:设iy x z +=,则22t i t iy x z +=+=???? ??==2 2 1 t y t x ?()001≥≥=y x x y , 5) ibsht acht z +=,(b a ,为实常数); 解:设iy x z +=,则ibsht acht iy x z +=+=??? ?==bsht y acht x ?122 22=-b y a x 122=-t sh t ch Θ 6) it it be ae z -+=; 解:设iy x z +=,则it it be ae iy x z -+=+=?()()???-=+=t b a y t b a x sin cos ?()()12 2 22=-++b a y b a x 7) t e z α=,(bi a +=α为复数)。 解:设iy x z +=,则()t bi a t e e iy x z +==+=α??????==bt e y bt e x at at sin cos ?? ????==+bt x y e y x at tan 222 25. 函数z w 1 = 把下列z 平面上的曲线映射成w 平面上怎样的曲线? 1) 422=+y x ; 解:设iy x z +=,iv u w +=,则z w 1=Θ????? ??? +-= +=2222y x y v y x x u 422=+y x Θ?4 1 22= +v u 是w 平面上的圆。 2) x y =; 解:设iy x z +=,iv u w +=,则z w 1=Θ???? ? ??? +-=+=2222y x y v y x x u y x =Θ?v u -=且0≠z 是w 平面上的直线。 3) 1=x ; 解:设iy x z +=,iv u w +=,则z w 1=Θ???? ? ???+-= +=2222y x y v y x x u 1=x Θ?22v u u +=?412122 =+??? ?? -v u 是w 平面上的圆。 4) ()1122 =+-y x 。 解:设iy x z +=,iv u w +=,则z w 1=Θ????? ??? +-= +=2222y x y v y x x u ()1122 =+-y x Θ?x y x 222=+?2 1 = u 是w 平面上的直线。 26. 已知映射3z w =,求: 1) 点i z =1,i z +=12,i z +=33在w 平面上的象; 解:i i z w -===33 1 1()i i z w 2213 322+-=+== 2) 区域3 0π < 解:30π< 0?< <∴π w arg ?π<<∴w arg 0 27. 证明§6定理二与定理三。 定理二如果()A z f z z =→lim 0 ,()B z g z z =→lim 0 ,那么 1) ()()[]B A z g z f z z ±=±→lim 0 ; 2) ()()[]AB z g z f z z =?→lim 0 ; 证明: 1) ()A z f z z =→lim 0 Θ,()B z g z z =→lim 0 ,则0>?ε 01>?δ,使100δ<- ε <-A z f 02>?δ,使200δ<- ε < -B z g 取()21δδδ,m in =,则当δ<-<00z z 时,必有 ()()[]()()()εε ε =+ <-+-≤±-±2 2 B z g A z f B A z g z f 成立。 故()()[]B A z g z f z z ±=±→lim 0 。 2) ()B z g z z =→lim 0 Θ,则01>?δ及0>M ,使100δ<- 0>?ε,()A z f z z =→lim 0 Θ,02>?∴δ,使200δ<- M A z f +< -ε ; 又()B z g z z =→lim 0 Θ,故存在03>δ,使300δ<- M B z g +< -ε 取()321δδδδ,,m in =,则当δ<-<00z z 时,必有 故()()[]AB z g z f z z =?→lim 0 。 3) ()()00 ≠=→B B z g z z lim Θ,则01>?δ及0>M ,使100δ<- B z g < 0>?ε,()A z f z z =→lim 0 Θ,()B z g z z =→lim 0 02>?∴δ,使200δ<- 03>?δ,使300δ<- 取()321δδδδ,,m in =,则当δ<-<00z z 时,必有 故()()()00 ≠=→B B A z g z f z z lim 。 定理三函数()()()y x iv y x u z f ,,+=在000iy x z +=处连续的充要条件是:()y x u ,和()y x v ,在点()00y x ,处连续。 证明:()()()y x iv y x u z f ,,+=在000iy x z +=处连续,()()00 z f z f z z =∴→lim ,即 ()()0 0y x u y x u y y x x ,,lim ,=→→,()()0 0y x v y x v y y x x ,,lim ,=→→ 即()y x u ,和()y x v ,在点()00y x ,处连续。 28. 设函数()z f 在0z 连续且()00≠z f ,那么可找到0z 的小邻域,在这邻域内()0≠z f 。 证明:()00≠z f Θ()00>∴z f 函数()z f 在0z 连续,即()()00 z f z f z z =→lim 可取()02 1 >= z f ε,存在()0>εδ,使得当()εδ<-0z z 时,有 又()()()()00z f z f z f z f -<-?()()()002 1 z f z f z f <- 即存在0z 的()εδ邻域,在这邻域内()0≠z f 。 29. 设()A z f z z =→lim 0 ,证明()z f 在0z 的某一去心邻域内是有界的,即存在一个实常数 0>M ,使在0z 的某一去心邻域内有()M z f ≤。 证明:()A z f z z =→lim 0 Θ,即0>?ε,()0>?εδ,当()εδ<-<00z z 时,有()ε<-A z f , 取ε+=A M ,则有()M z f ≤。 30. 设()()0,21≠??? ? ??-= z z z z z i z f 。试证当0→z 时()z f 的极限不存在。 证明:(方法一) 设?i re z =,则?i re z -= 显然,当沿着不同的路径0→z 时,()?2sin =z f 有不同的值,()z f z lim 0 →不存在。 (方法二) 令iy x z +=,则()()() 2 22 22y x xy z z z z f += = Im Re 于是()2 22y x xy y x u += ,,()0=y x v , 沿着不同的路径0→z 时,()y x u ,的值不同,故()z u y x lim ,0 0→→不存在,于是()z f z lim 0 →不存在。 31. 试证z arg 在原点与负实轴上不连续。 证明:当00=z 时,z arg 不确定,所以z arg 在00=z 处不连续。 当0z 点在负实轴上时,动点z 从上半平面趋于0z 时,z arg 趋于π;而动点z 从下半平面趋于0z 时,z arg 趋于π-。故z z z arg lim 0 →不存在,所以z arg 在负实轴上不连续。 第一章例题 例1.1试问函数二-把」平面上的下列曲线分别变成 ].;平面上的何种曲线? (1) 以原点为心,2为半径,在第一象项里的圆弧; (2) 倾角 二的直线; (3) 双曲线''■='。 解 设Z = x + =r(cosfi + ι SiIl θ)7 = y + jv = Λ(cos 0 特别,取 - ,则由上面的不等式得 ∣∕(z)∣>l∕(z o )∣-^ = M>0 因此, f ② 在匚邻域 内就恒不为0。 例1.3 设 /⑵ 4C ri ) (3≠o) 试证一 在原点无极限,从而在原点不连续。 证令变点匚—…:弓仁门 1 F ,则 而沿第一象限的平分角线 故「匚在原点无确定的极限,从而在原点不连续。 第二章例题 例2.1 北)= 匚在二平面上处处不可微 证易知该函数在二平面上处处连续。但 Δ/ _ z+?z -z _ ?z ?z ?z ?z 零时,其极限为一1。故匚处处不可微。 证因UaJ )二倆,呛J ) = C I 。故 但 /(?) - /(0) _ λj?j ?z ? + i?y 从而 (沿正实轴。一 H ) 当I: 「时,极限不存在。因 二取实数趋于O 时,起极限为1 ,二取纯虚数而趋于 例2.2 在了 — 1满足定理 2.1的条件,但在_ I.不可微。 M (ΔJ 7O)-?(O,O) = 0 = v∕0,0) (O f O) = Ii(Q i Ly)-Ii(Ofi) Ay 第一章 复数与复变函数 一、 选择题 1.当i i z -+= 11时,50 75100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1- 2.设复数z 满足3 )2(π = +z arc ,6 5)2(π = -z arc ,那么=z ( ) (A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2321+- (D )i 2 123+- 3.复数)2 (tan πθπ θ<<-=i z 的三角表示式是( ) (A ))]2sin()2[cos( sec θπθπ θ+++i (B ))]2 3sin()23[cos(sec θπ θπθ+++i (C ))]23sin()23[cos( sec θπθπθ+++-i (D ))]2 sin()2[cos(sec θπ θπθ+++-i 4.若z 为非零复数,则22z z -与z z 2的关系是( ) (A )z z z z 222≥- (B )z z z z 222=- (C )z z z z 222≤- (D )不能比较大小 5.设y x ,为实数,yi x z yi x z +-=++=11,1121且有1221=+z z ,则动点),(y x 的轨迹是( ) (A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 6.一个向量顺时针旋转 3 π ,向右平移3个单位,再向下平移1个单位后对应的复数为i 31-,则原向量对应的复数是( ) (A )2 (B )i 31+ (C )i -3 (D )i +3 7.使得2 2 z z =成立的复数z 是( ) (A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数 8.设z 为复数,则方程i z z +=+2的解是( ) (A )i +- 43 (B )i +43 (C )i -43 (D )i --4 3 9.满足不等式 2≤+-i z i z 的所有点z 构成的集合是( ) (A )有界区域 (B )无界区域 (C )有界闭区域 (D )无界闭区域 10.方程232= -+i z 所代表的曲线是( ) (A )中心为i 32-,半径为2的圆周 (B )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (C )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (D )中心为i 32-,半径为2的圆周 11.下列方程所表示的曲线中,不是圆周的为( ) (A ) 22 1 =+-z z (B )433=--+z z (C ) )1(11<=--a az a z (D ))0(0>=-+++c c a a z a z a z z 12.设,5,32,1)(21i z i z z z f -=+=-=,则=-)(21z z f ( ) (A )i 44-- (B )i 44+ (C )i 44- (D )i 44+- 13.0 0) Im()Im(lim 0z z z z x x --→( ) (A )等于i (B )等于i - (C )等于0 (D )不存在 14.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是( ) (A )),(y x u 在),(00y x 处连续 (B )),(y x v 在),(00y x 处连续 (C )),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续(D )),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续 练习题 一、选择、填空题 1、下列正确的是( A ); A 1212()Arg z z Argz Argz =+; B 1212()arg z z argz argz =+; C 1212()ln z z lnz lnz =+; D 10z Ln Ln Lnz Lnz z ==-=. 2、下列说法不正确的是( B ); A 0()w f z z =函数在处连续是0()f z z 在可导的必要非充分条件; B lim 0n n z →∞=是级数1 n n z ∞=∑收敛的充分非必要条件; C 函数()f z 在点0z 处解析是函数()f z 在点0z 处可导的充分非必要条件; D 函数()f z 在区域D 内处处解析是函数()f z 在D 内可导的充要条件. 3、(34)Ln i -+=( 45[(21)arctan ],0,1,2,3ln i k k π++-=±± ), 主值为( 4 5(arctan )3 ln i π+- ). 4、2|2|1 cos z i z dz z -=? =( 0 ). 5、若幂级数0n n n c z ∞=∑ 在1(1)2z = +处收敛,那么该级数在45 z i =处的敛散性为( 绝对收敛 ). 6、 311z -的幂级数展开式为( 30n n z ∞=∑ ),收敛域为( 1z < ); 7、 sin z z -在0z =处是( 3 )阶的零点; 8、函数221 (1)z z e -在0z =处是( 4 )阶的极点; 二、计算下列各值 1.3i e π+; 2.tan()4i π -; 3.(23)Ln i -+; 4 . 5.1i 。 解:(略)见教科书中45页例2.11 - 2.13 一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括 号内。错选、多选或未选均无分。 1.下列复数中,位于第三象限的复数是( ) A. 12i + B. 12i -- C. 12i - D. 12i -+ 2.下列等式中,不成立的等式是( ) 3.下列命题中,正确..的是( ) A. 1z >表示圆的内部 B. Re()0z >表示上半平面 C. 0arg 4 z π << 表示角形区域 D. Im()0z <表示上半平面 4.关于0 lim z z z z ω→=+下列命题正确的是( ) A.0ω= B. ω不存在 C.1ω=- D. 1ω= 5.下列函数中,在整个复平面上解析的函数是( ) 6.在复平面上,下列命题中,正确..的是( ) A. cos z 是有界函数 B. 2 2Lnz Lnz = 7 .在下列复数中,使得z e i =成立的是( ) 8.已知3 1z i =+,则下列正确的是( ) 9.积分 ||342z dz z =-??的值为( ) A. 8i π B.2 C. 2i π D. 4i π 10.设C 为正向圆周||4z =, 则10()z C e dz z i π-??等于( ) A. 1 10! B. 210! i π C. 29! i π D. 29! i π- 11.以下关于级数的命题不正确的是( ) A.级数0327n n i ∞ =+?? ?? ?∑是绝对收敛的 B.级数 212 (1)n n i n n ∞ =??+ ?-??∑是收敛的 C. 在收敛圆内,幂级数绝对收敛 D.在收敛圆周上,条件收敛 12.0=z 是函数(1cos ) z e z z -的( ) A. 可去奇点 B.一级极点 C.二级极点 D. 三级极点 第一章 复变函数习题及解答 写出下列复数的实部、虚部;模和辐角以及辐角的主值;并分别写成代数形式,三角形式和指数形式.(其中,,R αθ为实常数) (1)1-; (2) ππ2(cos isin )33-; (3)1cos isin αα-+; (4)1i e +; (5)i sin R e θ ; (6)i + 答案 (1)实部-1;虚部 2;辐角为 4π2π,0,1,2,3k k +=±±L ;主辐角为4π 3; 原题即为代数形式;三角形式为 4π4π2(cos isin )33+;指数形式为4π i 32e . (2)略为 5π i 3 5π5π 2[cos sin ], 233i e + (3)略为 i arctan[tan(/2)][2sin()]2c e αα (4)略为 i ;(cos1isin1)ee e + (5)略为:cos(sin )isin(sin )R R θθ+ (6)该复数取两个值 略为 i i isin ),arctan(1isin ),πarctan(1θθ θθθθθθ+=+=+ 计算下列复数 1)() 10 3 i 1+-;2)()3 1i 1+-; 答案 1)3512i 512+-;2) ()13π/42k π i 6 3 2e 0,1,2k +=; 计算下列复数 (1 (2 答案 (1 (2)(/62/3) i n e ππ+ 已知x 【解】 令 i ,(,)p q p q R =+∈,即,p q 为实数域(Real).平方得到 2 2 12()2i x p q xy +=-+,根据复数相等,所以 即实部为 ,x ± 虚部为 说明 已考虑根式函数是两个值,即为±值. 如果 ||1,z =试证明对于任何复常数,a b 有| |1 az b bz a +=+ 【证明】 因为||1,11/z zz z z =∴=∴=,所以 如果复数b a i +是实系数方程 ()011 10=++++=--n n n n a z a z a z a z P Λ的根,则b a i -一定也是该方程的根. 证 因为0a ,1a ,… ,n a 均为实数,故00a a =,11a a =,… ,n n a a =.且()() k k z z =, 故由共轭复数性质有:()() z P z P =.则由已知()0i ≡+b a P .两端取共轭得 即()0i ≡-b a P .故b a i -也是()0=z P 之根. 注 此题仅通过共轭的运算的简单性质及实数的共轭为其本身即得证.此结论说明实系数多项式的复零点是成对出现的.这一点在代数学中早已被大家认识.特别地,奇次实系数多项式至少有一个实零点. 证明: 2222 121212||||2(||||)z z z z z z ++-=+,并说明其几何意义. 若 (1)(1)n n i i +=-,试求n 的值. 【解】 因为 22 2244444444(1)2(cos sin )2(cos sin ) (1)2(cos sin )2(cos sin )n n n n n n n n n n n n i i i i i i ππππππππ+=+=+-=-=- 所以 44sin sin n n ππ=- 即为4sin 0n π =所以 4 ,4,(0,1,2,)n k n k k ππ===±±L 将下列复数表为sin ,cos θθ的幂的形式 (1) cos5θ; (2)sin5θ 答案 53244235 (1) cos 10cos sin 5cos sin (2) 5cos sin 10cos sin sin θθθθθ θθθθθ-+-+ 证明:如果 w 是1的n 次方根中的一个复数根,但是1≠w 即不是主根,则必有 对于复数 ,k k αβ,证明复数形式的柯西(Cauchy)不等式: 《复变函数论》试卷一 一、填空(30分) 1. 将复数()πααα≤≤+-=0sin cos 1i z 化为三角表示式,则=z 把它化为指数表示式,则=z 2.=+i e π3 ,()i i +1的辐角的主值为 3. =z 0是()44sin z z z f =的 阶零点. 4.0z 是()z f 的()1>m m 阶零点,则0z 是 () z f '1 的 阶极点. 5.已知()()2323cxy x i y bx ay z f +++=为解析函数, 则___________________===c b a 6.方程0273=+z 的根为 , , 二、简要回答下列各题(15分) 1. 用复数i 去乘复数i +1的几何意义是什么? 2. 函数()z f 在0z 解析有哪几个等价条件? 3. 设函数()z f 在单连通区域D 内处处解析,且不为零,C 是D 内的任一简 单闭曲线,问积分()() dz z f z f c ? '是否等于零,为什么? 三、计算下列积分(16分) 1. c zdz ?,c 是从点1i -到点1i +的有向直线段 2. 20 2cos d πθ θ +? 四、(12分) 求函数() 1 1z z +在圆环112z <-<内的洛朗级数展开式. 五、(12分) 证明方程24290z z ++=在单位圆1z =内及其上无解. 六、(15分) 求映射,把带形区域0Re 2z <<共形映射成单位圆1w <,且把1z =映 射成0w =,把2z =映射成1w =. 《复变函数》试卷二 一、填空题(20分) 1. -2是 的一个平方根 2. 设2 1i z --= ,则,=z Argz = =z Im 3. 若2 2z z =,则θi re z =满足条件 4. =z e e ,() =z e e Re 5. 设1≠=θi re z ,则()=-1ln Re z 6. 设变换βαβα,,+=z w 为复常数,则称此变换为 变换,它是由 等三个变换复合而成. 7. 幂级数∑∞ =1 2n n n z n 的收敛半径=R 8.函数 b az +1 在0=z 处的幂级数展开式为 ,其收敛半径为 9.变换z e W =将区域π< 《复变函数》试卷 第1页(共4页) 《复变函数》试卷 第2页(共4页) XXXX 学院2016—2017学年度第一学期期末考试 复变函数 试卷 一、单项选择题(本大题共10小题,每题3分,共30分,请从每题备选项中选出唯一符合题干要求的选项,并将其前面的字母填在题中括号内。) 1. =)i Re(z ( ) A.)i Re(z - B.)i Im(z C.z Im - D.z Im 2. 函数2 ) (z z f =在复平面上 ( ) A.处处不连续 B. 处处连续,处处不可导 C.处处连续,仅在点0= z 处可导 D.处处连续,仅在点0=z 处解析 3.设复数a 与b 有且仅有一个模为1,则b a b a --1的值 ( ) A.大于1 B.等于1 C.小于1 D.无穷大 4. 设x y z f y x z i )(i +-=+=,,则=')(z f ( ) A.i 1+ B.i C.1- D.0 5.设C 是正向圆周 1=z ,i 2sin π=?dz z z C n ,则整数n 等于 ( ) A.1- B.0 C.1 D.2 6.0=z 是2 1 )( z e z f z -=的 ( ) A.1阶极点 B.2阶极点 C. 可去奇点 D.本性奇点 7.幂级数!2)1(0 n z n n n n ∑∞ =-的和函数是 ( ) A.z e - B.2 z e C.2 z e - D.z sin 8.设C 是正向圆周 2=z ,则 =?C z dz 2 ( ) A.0 B.i 2π- C.i π D.i 2π 9.设函数)(z f 在)0( 00+∞≤<<- 黄冈师范学院 2009—2010学年度第二学期期末试卷 考试课程:复变函数论 考核类型:考试A 卷 考试形式:闭卷 出卷教师: 考试专业:数信学院数教 考试班级:数教200701-02班 一、 选择题(每小题4分,共20分) 1、复数i z 45-=,则=2Re z ( ) A 、40 B 、9 C 、-40 D 、-9 2、关于复数z ,下列不正确的是( ) A 、||2z z z = B 、)Im()Re(iz z = C 、z Argz arg = D 、z z sin )sin(-=- 3、已知xy i y x z f 2)(22+-=,则)(z f ''是( ) A 、2 B 、y x 22- C 、2z D 、0 4、下列等式中不正确的是( ) A 、?==0cos 111z dz z B 、02111=?=dz e z z z C 、??=dz z f k dz z kf )()( D 、? =z z e dz e 5、下列级数收敛的是( ) A 、∑∞ =+1)21(n n i n B 、∑∞=??????+-12)1(n n n i n C 、∑∞=02cos n n in D 、∑∞=+o n n i )251( A 卷 【第 1 页 共 2 页】 二、填空题(每小题4分,共20分) 1、=-)22(i Arg ____________; 2、函数z e z f =)(是以 _______为基本周期; 3、幂级数∑∞ =12n n n z 的收敛半径R=____________; 4、函数()z z f cos =在0=z 处的泰勒级数是_________ ; 5、计算积分?==1||1 2 z z dz e 二、 判断题(每小题2分,共10分) 1、在几何上,θi re z =与)2(πθk i re z +=表示同一个复角.( ) 2、当复数z=0时,则有0=z 和0arg =z .( ) 3、可导函数一定处处连续,连续函数不一定处处可导.( ) 4、若)(z f 在区域D 内解析,则)(z f 在D 内存在无穷阶导数.( ) 5、收敛级数的各项必是有界的.( ) 三、 计算及证明题(8+8+10+12+12,共50分) 1、若0321=z z z ,则复数321,,z z z 中至少有一个为零(8分) 2、已知解析函数iv u z f +=)(的虚部为222121y x v +- =,且0)0(=f ,求)(z f (8分) 3、已知c 为从z =0到z =2+i 的直线段,求?dz z c 2(10分) 4、将z e z -1在0=z 处展成幂级数(12分) 5、将函数2 )(+=z z z f 按1-z 的幂展开,并指出它的收敛范围.(12分) A 卷 【第 2 页 共 2 页】 习题一答案 1.求下列复数的实部、虚部、模、幅角主值及共轭复数: (1) 1 32i + (2) (1)(2) i i i -- (3)13 1 i i i - - (4)821 4 i i i -+- 解:(1) 132 3213 i z i - == + , 因此: 32 Re, Im 1313 z z ==-, 232 arg arctan, 31313 z z z i ==-=+ (2) 3 (1)(2)1310 i i i z i i i -+ === --- , 因此, 31 Re, Im 1010 z z =-=, 131 arg arctan, 31010 z z z i π ==-=-- (3) 133335 122 i i i z i i i -- =-=-+= - , 因此, 35 Re, Im 32 z z ==-, 535 ,arg arctan, 232 i z z z + ==-= (4)821 41413 z i i i i i i =-+-=-+-=-+ 因此,Re1,Im3 z z =-=, arg arctan3,13 z z z i π ==-=-- 2.将下列复数化为三角表达式和指数表达式: (1)i(2 )1 -+(3)(sin cos) r i θθ + (4)(cos sin) r i θθ -(5)1cos sin (02) i θθθπ -+≤≤解:(1)2 cos sin 22 i i i e π ππ =+= (2 )1-+23 222(cos sin )233 i i e πππ=+= (3)(sin cos )r i θθ+()2 [cos()sin()]22 i r i re π θππ θθ-=-+-= (4)(cos sin )r i θ θ-[cos()sin()]i r i re θθθ-=-+-= (5)2 1cos sin 2sin 2sin cos 222 i i θ θθ θθ-+=+ 2 2sin [cos sin ]2sin 22 22 i i e πθ θπθ πθ θ ---=+= 3. 求下列各式的值: (1 )5)i - (2)100100(1)(1)i i ++- (3 )(1)(cos sin ) (1)(cos sin ) i i i θθθθ-+-- (4) 23(cos5sin 5)(cos3sin 3)i i ????+- (5 (6 解:(1 )5)i -5[2(cos()sin())]66 i ππ =-+- 5 552(cos()sin()))66 i i ππ =-+-=-+ (2)100 100(1) (1)i i ++-50505051(2)(2)2(2)2i i =+-=-=- (3 )(1)(cos sin ) (1)(cos sin )i i i θθθθ-+-- 2[cos()sin()](cos sin ) 33)sin()][cos()sin()]44 i i i i ππ θθππ θθ-+-+= -+--+- )sin()](cos2sin 2)12 12 i i π π θθ=- +- + (2)12 )sin(2)]12 12 i i π θπ π θθ- =- +- = 复变函数卷答案与评分标准 一、填空题: 1.叙述区域内解析函数的四个等价定理。 定理1 函数()(,)(,)f z u x y iv x y =+在区域D 内解析的充要条件: (1)(,)u x y ,(,)v x y 在D 内可微, (2)(,)u x y ,(,)v x y 满足C R -条件。(3分) 定理2 函数()(,)(,)f z u x y iv x y =+在区域D 内解析的充要条件: (1),,,x y x y u u v v 在D 内连续, (2)(,)u x y ,(,)v x y 满足C R -条件。(3分) 定理3 函数()f z 在区域D 内解析的充要条件:()f z 在区域D 内连续,若闭曲线C 及内部包含于D ,则()0C f z dz =? 。 (3分) 定理4 函数()f z 在区域D 内解析的充要条件:()f z 在区域D 内每一点a ,都能展成x a -的幂级数。(3分) 2.叙述刘维尔定理:复平面上的有界整函数必为常数。(3分) 3、方程2z e i =+的解为:11ln 5arctan 222 i k i π++,其中k 为整数。(3分) 4、设()2010sin z f z z +=,则()0Re z s f z ==2010。(3分) 二、验证计算题(共16分)。 1、验证()22,2u x y x y x =-+为复平面上的调和函数,并求一满足条件()12f i i =-+的解析函数()()(),,f z u x y iv x y =+。(8分) 解:(1)22u x x ?=+?,222u x ?=?;2u y y ?=-?,222u y ?=-?。 由于22220u u y x ??+=??,所以(,)u x y 为复平面上的调和函数。(4分) (2)因为()f z 为解析函数,则(),u x y 与(),v x y 满足C.-R.方程,则有 22v u x y x ??==+??,所以(,)2222()v x y x dy xy y C x =+=++? 2,v u y x y ??=-=??又2()v y C x x ?'=+? ,所以 ()0C x '=,即()C x 为常数。 成绩 西安交通大学考试题 课程复变函数(A) 系别考试日期 2007 年 7 月 5 日专业班号 姓名学号期中期末 1. 填空(每题3分, 2. 共30分) 1.= 2.=0是函数的 (说出类型,如果是极点,则要说明阶数) 3. ,则= 4. 5. 函数在处的转动角为 6. 幂级数的收敛半径为 =____________ 7. 8.设C为包围原点在内的任一条简单正向封闭曲线,则 9.函数在复平面上的所有有限奇点处留数的和为___________ 10. 二.判断题(每题3分,共30分) 1.在解析。【】 2.在点可微,则在解析。【】 3.是周期函数。【】 4.每一个幂函数在它的收敛圆周上处处收敛。【】 5.设级数收敛,而发散,则的收敛半径为1。【】 6.能在圆环域展开成洛朗级数。【】 7.为大于1的正整数, 成立。【】 8.如果函数在解析,那末映射在具有保角性。【】 9.如果是内的调和函数,则是内的解析函数。【】10.。【】三.(8分)为调和函数,求的值,并求出解析函数。 四.(8分)求在圆环域和内的洛朗展开式。 五.(8分)计算积分。 六.(8分)设,其中C为圆周的正向,求。 七.(8分)求将带形区域映射成单位圆的共形映射。 复变函数与积分变换(A)的参考答案与评分标准 (2007.7.5) 一.填空(各3分) 1. ; 2. 三级极点; 3. ; 4. 0 ; 5. 0 ; 6. ; 7. ; 8. 0; 9. 0 ;10. 。 二.判断1.错;2.错;3.正确; 4. 错;5.正确;6.错; 7.错;8. 错;9. 正确;10. 错。 三(8分) 解: 1)在 -----4分 2) 在 --4分 四.(8分) 解:被积函数分母最高次数比分子最高次数高二次,且在实轴上无奇点,在上半平面有一个一级极点 -2+i, 故 --------3分 --------6分 故 ---------8分 五.(8分) 解: -------3分 由于1+i在所围的圆域内, 故 -------8分 六. (8分) 解:利用指数函数映射的特点以及上半平面到单位圆的分式线性映射,可以得到 (映射不唯一,写出任何一个都算对) 七.(8分) 解:对方程两端做拉氏变换: 代入初始条件,得 --------4分 故, ---------8分(用留数做也可以) 复变函数 (A)的参考答案与评分标准 (2007.7.5) 一.填空(各3分)1. ;2. 三级极点;3. ; 4. 0 ;5. 0 ;6. ;7. ;8. 0 ; 9. 0 ; 10. 0。 二.判断1.错;2.错;3.正确;4. 错;5.正确;6.错;7.错;8. 错;9. 正确;10. 错。 三.(8分) 解:因为是调和函数,则有 ,即故 ---------2分 1) 当时, , 由C-R方程, , 则 , 又由 ,故 , 所以。 则 ----------3分 2) 当时, , 由C-R方程, , 则 , 又由 ,故 , 所以。 则 第一章 复数与复变函数 一、选择题: 1.当i i z -+= 11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1- 2.设复数z 满足3 )2(π = +z arc ,6 5)2(π= -z arc ,那么=z ( ) (A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2 32 1+ - (D )i 2 12 3+ - 3.复数z -3(cos -isin )5 5 π π =的三角表示式为( ) A .44-3(cos isin )5 5 ππ+ B . 443(cos isin )55ππ- C . 443(cos isin )5 5 ππ+ D .44-3(cos isin )5 5 ππ- 4.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是( ) (A )),(y x u 在),(00y x 处连续 (B )),(y x v 在),(00y x 处连续 (C )),(y x u 和),(y x v 在),(00y x 处连续(D )),(),(y x v y x u +在),(00y x 处连续 二、填空题 1.设) 2)(3()3)(2)(1(i i i i i z ++--+= ,则=z 2.设)2)(32(i i z +--=,则=z arg 3.设4 3)arg(,5π=-=i z z ,则=z 4.方程i z i z +-=-+221所表示的曲线是连续点 和 的线段的垂直平分线. 5.=+++→)21(lim 4 2 1z z i z 三.求方程z 3+8=0的所有复根. 第二章 解析函数 一、选择题: 第一章 复 数与复变函数 一、 选择题 1.当i i z -+= 11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )z z z z 222≥- (B )z z z z 222=- (C )z z z z 222≤- (D )不能比较大小 5.设y x ,为实数,yi x z yi x z +-=++=11,1121且有1221=+z z ,则动点),(y x 的轨迹是( ) (A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 6.一个向量顺时针旋转 3 π ,向右平移3个单位,再向下平移1个单位后对应的复数为i 31-,则原向量对应的复数是( ) (A )2 (B )i 31+ (C )i -3 (D )i +3 i (A )中心为i 32-,半径为2的圆周 (B )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (C )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (D )中心为i 32-,半径为2的圆周 11.下列方程所表示的曲线中,不是圆周的为( ) (A ) 22 1 =+-z z (B )433=--+z z (C ) )1(11<=--a az a z (D ))0(0>=-+++c c a a z a z a z z 12.设,5,32,1)(21i z i z z z f -=+=-=,则=-)(21z z f ( ) (A )i 44-- (B )i 44+ (C )i 44- (D )i 44+- 0) Im()Im(z z -) 1 1.设) 2)(3() 3)(2)(1(i i i i i z ++--+= ,则=z 2.设)2)(32(i i z +--=,则=z arg 3.设4 3)arg(,5π = -=i z z ,则=z 《复变函数论》试题库 《复变函数》考试试题(一) 一、 判断题(20分): 1.若f(z)在z 0的某个邻域内可导,则函数f(z)在z 0解析. ( ) 2.有界整函数必在整个复平面为常数. ( ) 3.若 } {n z 收敛,则 } {Re n z 与 } {Im n z 都收敛. ( ) 4.若f(z)在区域D 内解析,且 0)('≡z f ,则C z f ≡)((常数). ( ) 5.若函数f(z)在z 0处解析,则它在该点的某个邻域内可以展开为幂级数. ( ) 6.若z 0是)(z f 的m 阶零点,则z 0是1/)(z f 的m 阶极点. ( ) 7.若 ) (lim 0 z f z z →存在且有限,则z 0是函数f(z)的可去奇点. ( ) 8.若函数f(z)在是区域D 内的单叶函数,则)(0)('D z z f ∈?≠. ( ) 9. 若f (z )在区域D 内解析, 则对D 内任一简单闭曲线C 0)(=? C dz z f . ( ) 10.若函数f(z)在区域D 内的某个圆内恒等于常数,则f(z)在区域D 内恒等于常数.( ) 二.填空题(20分) 1、 =-?=-1||0 0)(z z n z z dz __________.(n 为自然数) 2. =+z z 2 2cos sin _________. 3.函数z sin 的周期为___________. 4.设 11 )(2+= z z f ,则)(z f 的孤立奇点有__________. 5.幂级数 n n nz ∞ =∑的收敛半径为__________. 6.若函数f(z)在整个平面上处处解析,则称它是__________. 7.若ξ=∞→n n z lim ,则=+++∞→n z z z n n (i) 21______________. 8.= )0,(Re n z z e s ________,其中n 为自然数. 第一章例题 例1.1试问函数把平面上的下列曲线分别变成平面上的何种曲线? (1)以原点为心,2为半径,在第一象项里的圆弧; (2)倾角的直线; (3)双曲线。 解设,则 因此 (1)在平面上对应的图形为:以原点为心,4为半径,在上半平面的半圆周。(2)在平面上对应的图形为:射线。 (3)因,故,在平面上对应的图形为:直线 。 例1.2设在点连续,且,则在点的某以邻域内恒不为0. 证因在点连续,则,只要,就有 特别,取,则由上面的不等式得 因此,在邻域内就恒不为0。 例1.3设 试证在原点无极限,从而在原点不连续。 证令变点,则 从而(沿正实轴) 而沿第一象限的平分角线,时,。 故在原点无确定的极限,从而在原点不连续。 第二章例题 例2.1在平面上处处不可微 证易知该函数在平面上处处连续。但 当时,极限不存在。因取实数趋于0时,起极限为1,取纯虚数而趋于零时,其极限为-1。故处处不可微。 例 2.2函数在满足定理2.1的条件,但在不可微。 证因。故 但 在时无极限,这是因让沿射线随 而趋于零,即知上式趋于一个与有关的值。 例2.3讨论的解析性 解因, 故 要使条件成立,必有,故只在可微,从而,处处不解析。例2.4讨论的可微性和解析性 解因, 故 要使条件成立,必有,故只在直线上可微,从而,处处不解析。 例2.5讨论的可微性和解析性,并求。 解因, 而 在复平面上处处连续且满足条件,从而在平面上处处可微,也处处解析。且 。 例2.6设确定在从原点起沿负实轴割破了的平面上且,试求 之值。 解设,则 由代入得 解得:,从而 。 例2.7设则 且的主值为。 例2.8考查下列二函数有哪些支点 (a) (b) 解(a)作一条内部含0但不含1的简单闭曲线, 当沿正方向绕行一周时,的辐角得到增量,的辐角没有改变, 即 从而 故的终值较初值增加了一个因子,发生了变化,可见0是的支点。同理1 也是其支点。 任何异于0,1的有限点都不可能是支点。因若设是含但不含0,1的简 第一章 复变函数测试题及答案-精品 2020-12-12 【关键字】条件、充分、关系、满足、方向、中心 一、 选择题 1.当i i z -+= 11时,5075100z z z ++的值等于( ) (A )i (B )i - (C )1 (D )1- 2.设复数z 满足3 )2(π = +z arc ,6 5)2(π = -z arc ,那么=z ( ) (A )i 31+- (B )i +-3 (C )i 2321+- (D )i 2 123+- 3.复数)2 (tan πθπ θ<<-=i z 的三角表示式是( ) (A ))]2sin()2[cos( sec θπθπ θ+++i (B ))]2 3sin()23[cos(sec θπ θπθ+++i (C ))]23sin()23[cos( sec θπθπθ+++-i (D ))]2 sin()2[cos(sec θπ θπθ+++-i 4.若z 为非零复数,则22z z -与z z 2的关系是( ) (A )z z z z 222≥- (B )z z z z 222=- (C )z z z z 222≤- (D )不能比较大小 5.设y x ,为实数,yi x z yi x z +-=++=11,1121且有1221=+z z ,则动点) ,(y x 的轨迹是( ) (A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 6.一个向量顺时针旋转 3 π ,向右平移3个单位,再向下平移1个单位后对应的复数为 i 31-,则原向量对应的复数是( ) (A )2 (B )i 31+ (C )i -3 (D )i +3 7.使得2 2 z z =成立的复数z 是( ) (A )不存在的 (B )唯一的 (C )纯虚数 (D )实数 8.设z 为复数,则方程i z z +=+2的解是( ) (A )i +- 43 (B )i +43 (C )i -43 (D )i --4 3 9.满足不等式 2≤+-i z i z 的所有点z 构成的集合是( ) (A )有界区域 (B )无界区域 (C )有界闭区域 (D )无界闭区域 10.方程232= -+i z 所代表的曲线是( ) (A )中心为i 32-,半径为2的圆周 (B )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (C )中心为i 32+-,半径为2的圆周 (D )中心为i 32-,半径为2的圆周 11.下列方程所表示的曲线中,不是圆周的为( ) (A ) 22 1 =+-z z (B )433=--+z z (C ) )1(11<=--a az a z (D ))0(0>=-+++c c a a z a z a z z 12.设,5,32,1)(21i z i z z z f -=+=-=,则=-)(21z z f ( ) (A )i 44-- (B )i 44+ (C )i 44- (D )i 44+- 13.0 0) Im()Im(lim 0z z z z x x --→( ) (A )等于i (B )等于i - (C )等于0 (D )不存在 14.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在点000iy x z +=处连续的充要条件是( ) 基本要求 1. 正确理解复变函数积分的概念;01()lim ()n k k C k f z dz f z λζ→==?∑? 2. 掌握复变函数积分的一般计算法;()()()(())()C C f z dz u iv dx idy f z t z t dt βα '=++=??? 3. 掌握并能运用柯西—古萨基本定理和牛顿—莱布尼茨公式来计算积分; ()0C f z d z =? ,10 10()()()z z f z dz G z G z =-? 4. 掌握闭路变形定理、复合闭路定理,并能运用其计算积分; 1()()C C f z dz f z dz =?? ,1()()k n C C k f z dz f z dz ==∑?? 5. 掌握并能熟练运用柯西积分公式;00 ()2()C f z dz if z z z π=-? 6. 掌握解析函数的高阶导数公式,理解解析函数的导数仍是解析函数,会用高阶导数公式计算积分。 0102()()()! n C if z f z dz z z n π+=-? 一、填空题 1.2||122z dz z z ==++? ( ) ; 2.22|1|111z z dz z -=+=-? ( ) ; 3.2||1cos ()z z dz z π==-? ( ) ; 4.设()f z 在单连通域D 内解析且不为零,C 为D 内任一条简单闭曲线,则()2()1() C f z f z dz f z '''++=? ( ); 5.解析函数()f z 的导函数仍为( ),且()()n f z =( )。 二、计算下列各题 1.计算积分2(2)C iz dz +?,C 是由(1,0)A 到(0,1)B 的直线段; 111.33 i -+ 2.计算积分22z C e dz z z +? ,:||2C z =; 22(1).i e π--复变函数经典例题
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