复变函数教学指导(1)(2)

2019-08-31 13:18

代入方程y?x得:u??v。 例8:若|?|?1,|?|?1,证明

???1?????1

证明:

???1????|???||?||1???|zz??????????????|?|?2????????1

例9:证明函数f(z)?在z?0时极限不存在。

zzx?iyx?iyx?yx?y2222证明:设z?x?iy,则f(z)?????2xyx?y22,

因此u(x,y)?x?yx?y2222,v(x,y)??2xyx?y22

只需要证明u(x,y),v(x,y)中只要有一个在(x,y)?(0,0)时极限不存在,结论就成立,

2xyx?y2xyx?y2222因为 limv(x,y)?limx?yx?0x?yx?0?lim2x2x22x?yx?0?1,

limv(x,y)?limx??yx?0x?yx?0?lim?2x2x22x?yx?0??1

zz所以:v(x,y)在(x,y)?(0,0)时极限不存在,故f(z)?在z?0时极限不存在。

例10:证明:f(z)在点z0处连续的充分必要条件为f(z)也在点z0处连续。

证明:设f(z)?u(x,y)?iv(x,y),则f(z)?u(x,y)?iv(x,y)

f(z)?u(x,y)?iv(x,y)在z0?(x0,y0)处连续 ?u(x0,y0),v(x0,y0)在(x0,y0)处连续 ?u(x0,y0),?v(x0,y0)在(x0,y0)处连续

?f(z)?u(x,y)?iv(x,y)在z0?(x0,y0)处连续。

四、 自测题A及答案

自测题A

一、选择题(每题3分,共12分)

1. 设复数z??21?3i,则argz?__________。

6

(A)?2?3, (B)2?3, (C)??3, (D)

?3

2. 设z?x?iy,则Im(iz)?___________。

(A) Re(z), (B) Re(?z), (C) Im(z), (D) Im(?z)

3. 下列哪个点集是有界区域

(A)|2z?3|?4, (B)Im(z)?2, (C)|z?3|?|z|, (D) |z?1?2i|?e

4. 下列哪个命题为真

(A)复数有大小, (B)零的辐角是零,

(C)1iz?iz, (D) 若z为纯虚数,则z?z。

二、填空题(每空3分,共18分)

1. 设复数z?i?2?2i,则z?_________。

2. 设复数z?(3?i)6,则argz?__________。

3. 用z,z表示z?x?iy的实部Re(z)?_______,虚部Im(z)?_______。 4.

z?3?i的三角形式为__________,指数形式为__________。

三、计算题(每题10分,共50分)

1. 求复数

(1?2i)(2?i)i?i87的实部、虚部、共轭复数、模与辐角

2. 计算5?1?i

3. 解方程z?z?z?1?0

4. 画出方程0?|z?3|?|z?1|?6确定的区域,并指出是有界还是无界,单连通还是多连通。

225. z平面上曲线(x?1)?y?1在w?321z映射下求w平面上的曲线方程。

四、证明题(20分)

1. 设|z|?1,证明

az?bbz?a?1

2. 证明:如果f(z)在z0处连续,则|f(z)|也在z0处连续。 自测题A解答 一、选择题

7

(B)(A)(D)(C)

二、填空题 1、?14(1?i), 2、?, 3、Re(z)?z?z2,Im(z)??z?z2i,

i????64、三角形式:z?2?cos?isin?,指数形式:z?2e

66??三、计算题

1. 解:

(1?2i)(2?i)i?i87?4?3i1?i?(4?3i)(1?i)212?7?i2,

522故,实部Re(z)?辐角argz?arctan72、虚部Im(z)?17、共轭复数z?7?i2、模|z|?,

3?3???2k??2k????44?,其中k?0,1,2,3,4 2?cos?isin55??????2. 解:5?1?i?103. 解:z5?2z3?z2?2?(z3?1)(z2?2)?0,所以

z?1?0,解出z?z?2?0,解出z?2331?cos2k?3?isin2k?3,其中k?0,1,2

?2??2i

4. 解:

有界多连通区域

x?u?u?x?22?22?x?y??u?v????代入yv?v???y??2222??x?yu?v??12,v任意,所以在w平面上是一条直

5. 解:w?u?iv?1x?iy?x?iyx?y22曲线方程中,得

1u2?v2?2uu2?v2?0?u? 8

线u?12。

四、证明题

1. 证明:

az?b|az?b||az?b|?b|bz?a?|z||b?az|??|az|b?az||az?b|?1

2. 证明:设f(z)?u(x,y)?iv(x,y),则|f(z)|?u2(x,y)?v2(x,y)

f(z)?u(x,y)?iv(x,y)在z0?(x0,y0)处连续 ?u(x0,y0),v(x0,y0)在(x0,y0)处连续 ?u2(x0,y0),v2(x0,y0)在(x0,y0)处连续

?|f(z)|?u2(x,y)?v2(x,y)在z0?(x0,y0)处连续。

五、 自测题B及答案

自测题B

一、单项选择题(每题3分,共12分)

1. 下列那个命题为真( )

(A)1iz??i1z, (B)argz在负实轴上是不连续的,

2 (C)z1?z2?z1?z2, (D)|z|?0z当z时极限不存在。

2. 设argz??,则arg(iz)?___________。

(A)

??2?2, (B)

?, (C) ???2, (D) ???2

3. 下列哪个点集是多连通区域

(A)0?|2z?5|?3, (B)Re(z)?2, (C)0?argz??6, (D)|z?1?3i|?|1?i|。

4. 下列哪个轨迹不表示直线

(A)Im(z?iz)?2, (B)|z?2i|?|z?i|,

(C)|z?2i|?|z?i|?4, (D)Re(1?z)?2。

二、填空题(每空3分,共18分)

11. 设复数ez的三角形式为_________,指数形式为_________。

9

2. 当?i1y?1?i(x?2)2?i?1?i成立时,x?______,y?_______。

3. 用i,或?i表示i4n?3为i4n?3?______。 4. 当|z|?1时,|z?1|的最大值为__________三、计算题(每题10分,共50分)

1. 求复数(2z?5)(2?z)的实部、虚部、共轭复数、模与辐角。 2. 若(1?i)n?(1?i)n,试求n的值 3. 设(z?1)5?i?1,求z。 4. 画出方程

z?3z?1?1确定的区域,并指出是有界还是无界,单连通还是多连通。

5. 将方程z?aeit?be?it(t为实参数)用一个实数方程表示。 四、证明题(每题10分,共20分)

1. 试用恒等式1?z?z???z?2n1?zn?11?z,证明

1?cos??cos2????cosn??12?1??sin?(n?)??2??2sin(?/2)

2. 求函数g(z)?yx?i1?y(z?x?iy)的定义域,并证明当x?0,|y|?1时,

????xtg(z)?f(z),这里f(z)?y?e0dt?i?y。

n?0n自测题B解答

一、选择题

(B),(D),(A),(C)

二、填空题

1. 三角形式:Exp(?yy)cos()?isin(22?2222x?y?x?yx?yxxx?y22?y)?Exp(?i2)2,

x?y?指数形式: Exp()Exp(?yix?y22)

2.

x?3,y?1; 3. ?i; 4. 2。

10

三、计算题

1. 解:


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