vm3
.pdf9.8.9(374). f (z) = |
|
|
15z − 450 |
, z |
| |
> 15, a |
−2 |
; |
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+ 15z2 − 225z |
|||||||
2z3 |
| |
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||||||
9.8.10(245). f (z) = |
|
z |
|
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|
||
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, |z + 5| > 3, a−4. |
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||||||
z2 |
+ 5z + 6 |
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9.9.1 9.9.10. Охарактеризовать указанную точку z0 для данной
функции (см. примеры 4.1 4.5). Ответы выбрать из следующего списка: 1) простой полюс; 2) полюс кратности два; 3) полюс кратности три; 4) полюс кратности четыре; 5) полюс кратности пять; 6) правильная; 7) устранимая особая; 8) существенно особая.
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9.9.1(Я11.РП). |
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||||||||||||||
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cos(z |
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|
2) |
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|||||||||||||
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1 − |
|
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|
− |
|
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, z 6= 2, |
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||||||||||||||||
f1 |
(z) = |
|
|
(z |
− |
2)2 |
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|
z0 = 2; |
||||||||||||||||||||
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|
1 , |
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z = 2, |
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||||||||||
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|
2 z |
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1 |
|
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|
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|||||||
f2 |
(z) = |
|
|
|
|
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|
− |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
, z0 |
= 1; |
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|||||||||
|
|
|
|
|
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|
|
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||||||||||||||||
|
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|
|
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|
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|
|
|
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|
||||||||||||||
|
|
|
ln[1 + (z − 1) ] |
|
|
|
|
∞ |
|
|||||||||||||||||||||||
f3 |
(z) = z |
1 4 |
− (z |
|
|
2 4)5 + |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
(z − 4)n, z0 = 4. |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
n=0 |
|
|
|
9.9.2(А12.РЛ). |
|
|
|
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|
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|
6 |
|
|
z0 = 1; |
||||||||||||||||
f1(z) = |
|
|
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|
z 1 |
|
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|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||
|
|
|
|
ez−1 |
|
− 1 |
, z = 1. |
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|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
f2 |
|
|
2, |
|
|
− |
|
− |
|
|
|
z = 1, |
|
|
||||||||||||||||||
(z) = |
|
|
− |
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
, z0 = 1; |
|
||||||||||||||
|
|
|
ez |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
(z |
|
|
|
|
|
1) |
|
|
|
||||||||
|
|
|
sin(z − 1) − (z − 1) |
|
∞ |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|||||
f3(z) = (z |
|
− |
3)2 + |
|
(z |
− |
3)3 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ n(z − 3)n, z0 = 3. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
n=1 |
|
|
9.9.3(4Т3.БП). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
z0 = 2; |
||||||||||||||
f1(z) = |
|
|
|
|
|
|
|
(z 2)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ln[1 + (z − 2)2] |
, |
|
z = 2, |
|
|||||||||||||||||||||||
f2 |
|
|
1, |
|
− |
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
z = 2, |
|
||||||||||||
(z) = |
|
|
|
|
|
|
|
2) |
− |
(z |
|
2) |
, z0 = 2; |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
sin(z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(z − 2)5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
f3(z) = (z − 4) sin |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
, z0 |
= 4. |
|
|||||||||||||||||||||
z − 4 |
|
191
9.9.4(ДА4.РП). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
f1(z) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
z 6= 1, |
z0 = |
1; |
f2(z) |
|
= |
|
1 cos z |
, |
z0 |
= 0; |
||||||||||
|
( sin 1 − z , |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln(1 + z) |
|
|
||
|
|
|
|
|
2, |
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
z = 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
||||||||||
f3(z) = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
(z − 2)n |
, z0 = 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
− |
2)5 |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
(z |
|
|
|
|
|
n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
9.9.5(570.Р7). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
f1(z) = |
ln(1 + 2z) |
, |
z0 |
= 0; f2(z) = |
|
1 |
|
|
, |
z0 = 2; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
z |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
∞ |
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(z − 2) e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
f3(z) = |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, z0 = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
n!(z |
− |
1)n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
9.9.6(Д65.РЛ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = 4, |
z0 = 4; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
− |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
f1(z) = |
|
|
cos z |
|
|
|
|
|
|
z 6= 4, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
f2(z) = |
sin(z − 1) − (z − 1) |
, |
z0 |
= 1; f3(z) = |
∞ |
|
|
4n |
, z0 = 5. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
X |
|
zn |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(z |
− |
1)6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
9.9.7(АС6.БП). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
f1(z) = |
sin(z − 3) − (z − 3) |
, z0 = 3; |
f2(z) = |
|
|
|
|
z − 4 |
|
, z0 |
= 4; |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 − cos(z − 4) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(z − 3)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
f3(z) = |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
∞ |
|
|
(z − 1)n |
, z0 = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
(z |
1)2 |
|
|
|
|
|
4n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
9.9.8(А87.БЛ). |
|
|
|
|
|
, z 6= 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
f1(z) = |
|
|
|
|
|
z |
|
|
1− |
|
|
z0 = 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
e(z−1)2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
0, |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
f2(z) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
z − 2 |
|
|
|
|
|
|
|
, z0 = 2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
sin(z − 2) − (z − 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
n(z − 3)n, z0 = 3. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
f3(z) = z |
− |
3 |
|
+ |
(z |
|
− |
3)3 + |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
192
9.9.9(408.БП). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
f1(z) = |
ln(1 + 2z) |
, z0 |
= 0; f2(z) = |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
, z0 |
= 1; |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
sin 2z |
(z − 1)4 cos(z − 1) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
f3(z) = exp z − 4 |
, z0 = 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9.9.10(8П9.Б7). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
f1(z) = |
e2(z−5) − 1 |
, z0 = 5; |
f2(z) = |
|
|
cos(z − 2) − 1 |
|
|
|
, z0 = 2; |
||||||||||||||||||||||||
|
|
z − 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin2(z − 2) − (z − 2)2 |
|
|||||||||||||||||
f3(z) = z sin |
|
|
1 |
|
, |
z0 |
= 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
z − 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
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9.10.1 9.10.10. Вычислить указанные вычеты (см. примеры 4.6 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.11). |
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9.10.1. а) (061). Res (z − i)(z − 2i) ; z = i ; |
3 |
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z |
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б) (ПТ2). Res (z − 4)3 ; z = 4 ; в) (303). Res z2z+ 3 ; z = ∞ . |
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sin 5z |
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9.10.2. а) (ПТ1). Res |
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z |
; z = 1 ; |
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|||||||||||||||||||
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|||||||||||||||||||||
(z − 1)(z + 2) |
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z |
∞ |
||||||||||||||||||||||||||||
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|
(z − 2)2 |
(z − 1) |
|
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||||||||||||||||||||
б) (652). Res |
|
sin(z − 1) |
|
; z = 2 ; в) (7Б3). Res z cos |
|
1 |
; z = |
. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||||||
9.10.3. а) (С54). Res (z − 2i)(z − 4i) ; z = 4i ; |
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z |
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б) (695). Res (z − 3)2 |
(z + 1) ; z = 0 ; |
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cos z |
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|||||
в) (856). Res (z − 2)3 cos z − 2 ; z = 2 . |
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1 |
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sin z |
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||||
9.10.4. а) (057). Res |
3 |
; z = −2 ; |
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(z + 2)(z + 5) |
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||
б) (2Т8).Res z sin |
|
1 |
|
|
; z = 1 ; в) (099).Res |
|
|
ez |
|
|
|
; z = −3 . |
||||||||||||||||||||||
z − 1 |
(z + 3)2(z + 4) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
9.10.5. а) (БС0). Res |
|
3z cos2 z |
; z = −i ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
(z + i)(z + 4i) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
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|
z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ez |
|
|
|
|
|
|||||
б) (081). |
Res |
|
; z = 2 ; в) (Д22). |
Res |
|
; z = ∞ . |
||||||||||||||||||||||||||||
(z − 1)(z + 2)2 |
z5 |
193
|
|
|
|
|
|
|
|
ez |
|
|
|||||||
9.10.6. а) (843). Res |
|
|
|
|
|
|
; z = 1 ; |
|
|
||||||||
(z − 1)(z − 2) |
|
|
|||||||||||||||
б) (8Т4). Res |
cos 2z |
; z = ∞ ; в) (495). Res |
z4 |
|
|
||||||||||||
|
z5 |
(z − 1)3 |
|
||||||||||||||
9.10.7. а) (776). Res (z + 2i)(z + 3i) ; z = −3i ; |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
sin 2z |
|
|
||||||||
|
|
|
|
e2z |
|
|
|||||||||||
б) (БС1.5П). Res |
|
|
|
|
|
|
; z = 1 ; в) (Т37). Res |
|
|||||||||
(z − 1)2(z − 3) |
|||||||||||||||||
9.10.8. а) (0Т8). Res |
sin 4z |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
; z = 4 ; |
|
|
||||||||||
(z − 3)(z − 4) |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
z2 |
|
|
|||||||||||
б) (РА4). Res |
|
|
|
; z = 1 ; |
|
|
|||||||||||
(z − 1)2(z + 3) |
|
|
|||||||||||||||
в) (П19). Res (3 − z) cos z − 3 ; z = 3 . |
|
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|||||||||||||||
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1 |
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Res |
|
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|
e3z |
|
|
|||||
9.10.9. а) (СС1). |
|
|
|
; z = 3 ; |
|
|
|||||||||||
(z − 3)(z − 2) |
|
|
|||||||||||||||
б) (Д82). Res (z − 1)(z + 2)3 ; z = −2 ; |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
z |
|
|
|||||||||||
в) (Р23). Res (z + 2)4 sin z + 2 ; z = −2 . |
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|||||||||||||||
|
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1 |
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Res |
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z4 |
|
|
|||||
9.10.10. а) (0C4). |
|
; z = 2 ; |
|
|
|||||||||||||
(z − 2)(z − 4) |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
z2 |
|
|
|||||||||||
б) (П85). Res |
|
; z = −1 ; |
|
|
|||||||||||||
(z − 2)(z + 1)2 |
|
|
; z = 1 .
z15
1 + z4 ; z = ∞ .
в) (СД6). Res |
10z2 exp |
z + 1 |
|
; z = −1 . |
|
|
1 |
|
|
194
9.11.1 9.11.10. Вычислить указанные интегралы (см. примеры
4.12 4.16). |
|
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9.11.1. а) (797). |
1 |
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I |
|
|
|
|
|
dz |
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|||||||||||||||
2πi |
|
|
(z2 − 1)(z + 2) |
|
|
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|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|z+2|=4 |
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|||||
2π |
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
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|
∞ |
|
cos xdx |
|
|
|
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||||||||||||||
б) (Т97). Z0 |
|
√ |
|
|
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|
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|
|
; в) (746.57). Z0 |
|
|
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||||||||||||||||||||||
|
|
+ cos x |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
4 + x2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9.11.2. а) (058). |
1 |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
zdz |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||
2πi |
|
|
(z2 + 1) sin z |
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|z|=1,2 |
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2π |
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
+∞ |
|
sin xdx |
|||||||||||||||||
б) (567.5П). Z |
|
√ |
|
|
|
|
|
; в) (2С8.5Я). |
Z |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
+ sin x |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2π |
|
x2 + 4x + 8 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
10 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−∞ |
|
|
|
|
|
|
||||
9.11.3. а) (РП9). |
1 |
|
|
I |
|
|
|
|
|
sin(4 + z)dz |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
2πi |
|
|
|
|
(ez − 1)(z2 + 1) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|z|=0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2π |
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+∞ |
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
б) (490). Z |
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; в) (СР2). Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
+ cos x |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x2 + 4x + 20 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9.11.4. а) (1Д3). |
|
1 |
|
|
I |
|
|
|
|
|
z2dz |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
2πi |
z2 + 5iz − 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|z|=5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
2π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+∞ |
|||||||||||||
б) (ЯС9.ШП). Z |
|
|
√ |
|
|
|
|
dx |
|
|
; в) (6Д0.ШЛ). Z |
|
|
cos 3xdx |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ cos x |
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x2 + 2x + 17 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
26 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−∞ |
|
|
|
|
|
|
|||||
9.11.5. а) (2Т4). |
2 |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
zdz |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
πi |
|
|
|
|
(z2 + 1)(z + 3i) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|z−i|=1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+∞ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
б) (951). Z |
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
; в) (А81.Ш7). Z |
|
|
|
|
sin 3xdx |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
√ |
|
+ sin x |
|
|
x2 + 4x + 20 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
195
9.11.6. а) (099). |
1 |
|
I |
|
|
zdz |
|
; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
2πi |
(z2 + 16)(z − 3) |
||||||||||||
2π |
|
|
|
|
|
|z|=6 |
|
|
+∞ |
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
cos 2xdx |
||||
б) (472). Z |
√ |
|
|
|
; в) (ТА2.57). Z |
||||||||
|
+ sin x |
|
. |
||||||||||
|
x2 + 16 |
||||||||||||
37 |
|||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
4z |
5 |
3z3 + 1 |
||||
9.11.7. а) (9У3). |
|
|
I |
|
− |
|
dz; |
||||||
|
2πi |
|
|
z6 |
|
|z|=0,1
1 |
2π |
|
|
dt |
|
|
Z0 |
|
|
|
|||
б) (ТР3). √ |
|
(√ |
|
+ cos t)2 |
; в) (Т53). |
|
5 |
5 |
+∞ |
2(x2 − x + 2) |
dx. |
|
Z |
|||
(x4 + 10x2 + 9)5 |
|||
|
−∞
9.11.8. а) (081). |
1 |
|
I |
sin z3dz |
; |
2πi |
1 − cos z |
|z|=2
√
б) (274). 15 15
2π |
dt |
|
+∞ |
(x 1)dx |
|
|
|
|
|||
Z |
|
; в) (1П5). |
Z |
− |
. |
(4 + cos t)2 |
(x2 + 4)2 |
||||
0 |
|
|
−∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
I |
1 |
− |
2z + 3z2 + 4z3 |
||||||
9.11.9. а) (ДА6). |
|
|
|
|
|
|
2z2 |
|
dz; |
||||||||
2πi |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
2π |
|
|
|
|
|z|=0,3 |
|
|
|
+∞ |
|
|
|
||
1 |
|
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; в) (ТТ8). Z |
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б) (497). |
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(√ |
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+ cos t)2 |
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. |
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x4 + 17x2 + 16 |
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z |
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9.11.10. а) (СТ4). |
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I |
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dz; |
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2πi |
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б) (6Т9). 3 3
2π |
dt |
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+∞ |
1200dx |
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Z |
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Z |
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; в) (5П0). |
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(2 + cos t)2 |
(x2 + 9)(x2 + 4)2 |
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0 |
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−∞ |
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Контрольная работа № 10
10.1.1 10.1.10. Для заданной графически функции: а) записать аналитическое выражение функции f (x); б) разложить в тригоно-
метрический ряд Фурье эту функцию; в) построить график суммы S(x) полученного ряда; г) найти S(−l), S(+l), а также значение S(x) в точках разрыва функции f (x), если они есть (см. пример 6.2).
196
10.1.1. |
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f (x) |
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10.1.2. |
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x −2 |
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2 x |
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f (x) |
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10.1.4. |
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f (x) |
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1 O |
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x −4 |
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1 |
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4 x |
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10.1.5. |
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f (x) |
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6 |
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10.1.6. |
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f (x) |
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1 O |
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2 x |
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10.1.7. |
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l = 2 |
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2 x −2 |
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2 x −2 |
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O |
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1 |
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2 x |
197
10.2.1 10.2.10. Заданную на (0, l) графически функцию f (x) продолжить на (−l, 0) чётным и нечётным образом. Полученные функ-
ции разложить в тригонометрический ряд Фурье и построить графики их суммы (см. пример 6.3). (Обратить внимание на особенности симметрии графика функции.)
10.2.1. |
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10.2.2. |
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f (x) |
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4 x |
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4 x |
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10.2.6. |
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f (x) 6 |
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f (x) 6 |
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l = 3 |
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4 x |
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|
|
|
- |
|
|
|
|
|
- |
O |
1 |
2 |
|
|
x |
O |
|
2 |
|
|
4 x |
|
|
|
|
|
198 |
|
|
|
|
|
10.2.9. |
|
|
10.2.10. |
|
|
|
|
f (x) 6 |
|
|
|
f (x) 6 |
|
|
l = 2 |
1 |
|
l = 4 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
- |
|
|
|
- |
O |
2 |
4 |
x |
O |
1 |
2 |
x |
−1 |
|
|
|
−1 |
|
|
|
10.3.1 10.3.10. Данные функции представить рядом Фурье в комплексной форме (см. пример 6.4). Записать спектральную функцию, амплитудный и фазовый спектры.
(0, −2 ≤ x ≤ −1,
10.3.1f (x) = 1, −1 < x < 1,
0, 1 ≤ x ≤ 2.
10.3.3 f (x) = ex, −1 ≤ x ≤ 1. 10.3.5 f (x) = x, −π < x < π. 10.3.7 f (x) = π2 − x2, |x| ≤ π.
10.3.9 f (x) = e−x, 0 ≤ x ≤ π, 0, −π ≤ x < 0.
|
|
|
π2 − x2 |
, |
x |
< |
π |
, |
||||||
10.3.2 f (x) = |
|
|
|
2 |
||||||||||
4 |
π |
|
|
| |
| |
|
|
|
||||||
|
|
|
0, |
|
|
|
|
≤ |x| < π. |
||||||
|
f (x) = |
2 |
|
|
||||||||||
10.3.4 |
|
|
− |
π |
≤ |
x |
≤ |
π. |
||||||
|
2x + 1, |
|
|
|
|
|
||||||||
10.3.6 f (x) = |
−x + 4, −3 < x < 3. |
|||||||||||||
10.3.8 f (x) = |
−2x + 3, −5 < x < 5. |
10.3.10 f (x) = 3x + 2, −1 < x < 1.
10.4.1 10.4.10. Представить данную функцию интегралом Фурье в одной из форм, которую вы считаете более удобной (см. примеры 7.1 и 7.2).
|
|
|
1, 1 x 0, |
|
|
|
x 2, 2 < x < |
− |
1, |
||||||||||
10.4.1 f (x) = |
( |
x,−0 <≤x <≤1, |
|
10.4.2 f (x) = |
x,− |
−−1 < −x < 1, |
|
|
|||||||||||
|
0, x > 1. |
|
|
|
|
−x + 2, 1 < x < 2, |
|
|
|
||||||||||
10.4.3 f (x) = e−|x|.| | |
|
|
|
|
|
|
|
0, x |
> 2. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
10.4.4 f (x) = |
|
|
1 | |
|
|при x > 0. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
1 + x |
|
|
|
|
|
|
|||
10.4.5 f (x) = |
|
|
|
|
|
|
|
10.4.6 f (x) = e−|x| cos x. |
|
|
|
||||||||
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 + x2 |
|
|
|
π |
|
|
|
|
|||||||||||
|
cos x, |x|π≤ |
, |
|
|
|
|
|
|
+∞e−u2 du = |
√ |
|
|
|||||||
|
|
10.4.8 f (x) = e−x2 |
|
|
|
|
|||||||||||||
10.4.7 f (x) = |
2 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
π |
|||||||||||||||||
|
|
0, x |
> 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
−∞ |
|
! |
|||||
|
|
|
| | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
10.4.9 f (x) = |
sin x, |x| ≤ π, |
|
10.4.10 f (x) = |
e−2x sin 3x, x ≥ 0, |
|
|
|||||||||||||
|
|
0, |x| > π. |
|
|
|
|
0, x < 0. |
|
|
|
199
10.5.1 10.5.10. Найти преобразование Фурье данной функции (см. пример 7.3).
10.5.1 f (x) = x exp |
|
x2 |
. 10.5.2 f (x) = (2 |
− |
x) exp |
(x − 2)2 |
. |
|||||
|
|
|
|
2 |
||||||||
|
− 2 |
|
|
|
− |
|
||||||
10.5.3 f (x) = xe−|x|. |
|
|
|
|
10.5.4 f (x) = e−|x| cos x. |
|
|
|||||
10.5.5 f (x) = e−|x| sin x. |
|
|
10.5.6 f (x) = (2x + 1)e−|x|. |
|
|
|||||||
10.5.7. f (x) = |
0, |
−вне≤[−1≤, 1]. |
|
|
|
|
|
|||||
10.5.8. f (x) = |
x2, |
1 |
x |
1, |
|
|
|
|
||||
0, |
||x|| |
>≤ |
1. |
|
|
|
|
|
|
|||
10.5.9. f (x) = |
x, |
x |
|
|
1, |
|
|
|
|
|
|
|
0, |
в |
других| | |
точках. |
|
|
|
|
|||||
10.5.10. f (x) = |
1, |
1 < x < 2, |
|
|
|
|
|
|||||
0, |
|
|
|
|
||x|| >≤ |
1. |
|
|
|
|
||
|
x cos 3x, |
x |
|
1, |
|
|
|
|
10.6.1 10.6.10. Для заданных на (0, +∞) функций найти синус-
преобразование Фурье или косинус-преобразование Фурье (см. примеры 7.4 7.6).
10.6.1. f (x) = |
|
1 |
, Fc |
(ω). |
|
|
|
10.6.2. f (x) = |
|
x |
, Fs(ω). |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
4 + x2 |
|
|
|
9 + x2 |
||||||||||||||
10.6.3. f (x) = |
|
|
|
x |
|
|
, Fs(ω). |
|
10.6.4. f (x) = |
|
|
1 |
|
, Fc(ω). |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(x |
2 |
|
2 |
|
(x |
2 |
|
2 |
||||||||||
|
|
|
+ 25) |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 4) |
|
|||||
10.6.5. f (x) = |
1 − e−2x |
, Fc(ω). |
|
10.6.6. f (x) = |
|
1 |
|
, Fc(ω). |
||||||||||
|
|
1 + x4 |
||||||||||||||||
10.6.7. f (x) = |
|
|
x |
x ≤> a,≤ |
|
|
Fs(ω). |
|
|
|||||||||
|
0, |
a, |
|
|
|
|
|
|||||||||||
10.6.8. f (x) = |
|
1, |
0 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
4x − 1, |
0 ≤ x ≤ 4 , |
Fs(ω). |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0, |
|
|
x |
> 1 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0 | |x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
cos x, |
|
π, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4 |
|
Fc(ω). |
|
|
|
|
|
|||||||||||
10.6.9. f (x) = |
|
0, |
|
|
≤ |
≤ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
x > π, |
|
|
|
Fc(ω). |
|
|
|
|
|
|||||
10.6.10. f (x) = |
|
0, |
|
|
x ≤> π,≤ |
π, |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
sin x, |
0 |
x |
|
|
|
|
|
|
10.7.1 10.7.10. В задачах а) и б) найти изображение данного оригинала, или оригинала, удовлетворяющего заданному уравнению (см. примеры 8.1 8.4, 8.8 8.13). При проверке ответа множитель η(t − t0) опускать. Рациональное изображение вводить в виде отношения полиномов относительно p, сократив при этом общие
200