《复变函数与积分变换》复习要点:
(1) 复数的运算和复函数(指数函数、对数函数、幂函数、三角函数、双曲函数)值的计算;
(2) 判别复函数的连续性、可导性和解析性(包括Cauchy-Riemann 方程);
(3) 求复积分(包括利用Cauchy-Goursat 基本定理和留数定理);
(4) 求共轭调和函数;
(5) 求复函数的 Taylor 级数和 Laurent 级数;
(6) 求留数及其在积分中的应用;
(7) Fourier 正逆变换公式以及七条常用性质(线性、位移、微分、积分、卷积、乘积、相似性质);
(8) Laplace 正逆变换公式以及七条常用性质(线性、微分、积分、位移、延迟、卷积、相似性质);
(9) 利用Laplace 变换求解线性微分方程(组);
(10) 的Fourier 变换公式和Laplace 变换公式.
Fourier 变换公式:
; ; ; ; ;
; .
Laplace 变换公式:
; ; ; ; ; ; .
计算题.
例1.计算 .
解:;
;
.
(大写L) (大写Z)
例2.问函数 在何处连续?何处可导?何处解析?.
解:. 在实平面处处连续,在复平面处处连续.
, 仅在直线 上可导; 但直线不含邻域,无处解析.
例3.计算 , 其中曲线C为: (a) 圆周 的正向; (b) 圆周 的正向.
解:记 .
(a) 在曲线C内部解析,根据Cauchy-Goursat 基本定理,.
(b) 有奇点:,三级极点.利用留数定理,
.
例4..30(2), (3).(共轭调和函数)
例5..11(4),12(3), 16(3), (5).
例6..1(2), (7), 8(3), 9(5).
例7.《积分变换》.3(1), 16.
例8..3, 5(3), (6).
5(3) 据例1,, 利用线性性质和象函数位移性质得:
.
5(6)
.
例9..1(2), (3), (8), 3(1) (利用性质计算).
例10..3(3), (7), .1(10).
例11..1(6), 4(2).
课程代码: 22000142 学分/学时数 2.5 / 40 任课教师_______
课程性质: 必修□、限选□、任选□ 考试形式: 开卷□、 闭卷√
适用年级/专业_全校工科类各专业_ 考试时间 100 分钟
……………………………………………………………………………………………………………………
学号 姓名 ____ _ _____得分_____________ __
注意:务请考生保持卷面整洁、少涂改,否则适当扣分.
一.填空题 (每小题5分,共15分.可以增补一个中间式):
1.计算函数值:= _______________________________________________________________;
= _______________________________________________________________________________.
2.函数 在 处的Taylor级数为 ___________________________________________;
其收敛半径为 ________________________________________________________________________.
3.若C是圆周 的正向,则 的值为 _________________________________.
二.(10分)试问函数 (其中) 在何处连续?何处可导? 何处解析? 为什么?
三.(12分)计算积分 I =, 其中曲线C为:
(a) 圆周 的正向; (b) 圆周 的正向.
四.(8分)试将函数 在区域 内展开成Laurent 级数.
五.(10分)试指出 在有限复平面内的孤立奇点及其类型,并求各孤立奇点处的留数.
六.(16分)(1) 试求 的Fourier变换;
(2) 试求 的Fourier变换.
七.(16分)(1) 设函数 以 为周期,且. 试求 的Laplace变换 ( k为常数);
(2) 试求 的Laplace变换 ( k为常数) .
八.(13分)试用积分变换法求解初值问题:
(其中 为未知函数).
课程代码: 22000141 学分/学时数 3 / 48 任课教师_______ _
课程性质: 必修□、限选□、任选□ 考试形式: 开卷□、 闭卷 √
适用年级/专业_全校工科类各专业_ 考试时间 _ 100 分钟
…………………………………………………………………………………………………………………
学号 姓名 ____ _ _____得分_____________ __
注意:务请考生保持卷面整洁、少涂改,否则适当扣分.
一.填空题 (每小题6分,共18分.可以增补一个中间式):
1.复数= _______________________________,其主值为 ______________________________.
2. 在=0 处的Taylor级数为 _____________________________________________;
收敛半径为 ___________________________________________________________________________.
3.计算积分 的值 _____________________________________________________________.
二.(10分)试求解析函数 , 其中 ,,.
三.(13分)计算积分 I= , 其中曲线C为:
(a) 圆周 的正向; (b) 圆周 的正向.
四.(9分)试将函数 在区域 内展开成Laurent 级数.
五.(5分)计算广义积分 I=.
六.(16分)(1) 求 的Fourier变换;
(2) 求 的Fourier变换.
七.(16分)(1) 试求 的Laplace变换;
(2) 按照积分变换第二章,计算卷积 .
八.(13分)试用积分变换法求解初值问题: (其中 为未知函数).
寄语当代大学生“刻苦学习,勇于实践,立志创业”。
浙江科技学院
20##-20##年第 1 学期考试试卷 A 卷
考试科目 复变函数与积分变换 考试方式 闭完成时限 2小时
拟题人 审核人 批准人 2010年1月 日
学院 年级 专业
标准答案及评分标准
一.填空题(每小题3分,共15分)
1.;
2. ;
3.= ;
4. ;
5.设为复函数的可去奇点,则在该点处的留数为0 .
二.选择题(每小题3分,共15分)
A;C;A;D:B.
三.解答题(11小题8分,12-14小题各9分,共35分)
11.当分别等于多少时,函数在复平面上处处解析?
解: 1分
(8分)
12. 利用拉普拉斯变换求微分方程
满足边界条件 的解。
解:利用微分性质,设方程的解且设 (1分)
对方程的两边取拉普拉斯变换,并考虑到边界条件,则得
(4分)
整理得: (6分)
两边取拉氏逆变换得 (9分)
微分方程经过拉氏变换后,就变成高次的方程,几阶微分就变换成几次的幂。例如把一个二阶微分方程变换成一个二次方程,解起来就简单多了~
13. 将函数 在圆环域: 内展开为洛朗级数。.
解:在内,由于,从而, (3分)
则有
(7分)
(9分)
14. 因为3+5i= (1分)
于是
(5分)
而 (7分)
所以收敛,故原级数绝对收敛。 (9分)
四.计算(共30分)
15. 求及的所有值。
解(1)= (4分)
(2)
(7分)
16. 学习复变函数与积分变换同学做(1)小题,学习复变函数与场论同学做(2)小题:
(1)求积分
(2)求矢量场的散度与旋度。
解:(1)
(2) (3分)
17. 求积分 ,其中C为正向圆周:.
解 为一个奇点,函数在上解析 (2分)
则 (7分)
18. 计算积分的值。
解: 函数满足定理条件,因此积分是存在的。由于在上半平面内只有一级极点和, (2分)
而
(5分)
同理 (7分)
所以
(9分)
五.证明(5分)(学习复变函数与积分变换同学做(1)小题,学习复变函数与场论同学做(2)小题)
19. (1)证明为整数。
(2)
其中, .
证(1) 利用导数的像函数性质
设,则
(2分)
(3分)
即 (5分)
(2)
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