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

Типовые задачи c решениями

.pdf
Скачиваний:
158
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
334.93 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40. Найти особые точки функции

f (z) =

 

 

 

 

z

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z3 +1)(z -1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = −1, z =

1

 

(1± i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

3) полюсы 1 порядка, z =1полюс 2 порядка, z = 0 существенно

 

особая точка.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41. Найти особые точки функции

f (z) =

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z - p)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

z = π полюс 1 порядка, z = ∞ существенно особая точка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42.

Найти особые точки функции

 

f (z) =

 

 

ez -1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z2 +1)(z2 -1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

Простые полюсы в точках ±i, полюсы 2 порядка в точках ±1, z = ∞ существенная особая точка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ sin z ö

 

 

z + 3z3

 

 

 

 

ez

 

43.

Определить характер точки z = 0 для функций: а) expç

 

 

 

 

÷ , б)

 

 

 

 

, в)

 

 

 

 

,

 

z

 

ln(1- 2z)

 

 

 

z3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

ø

 

 

 

sin z - z +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2z

 

 

 

 

æ

 

1

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

z

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) (e

 

-1- z)ctg

z , д)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, е)

expç

 

 

÷ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos z -1+

z2

 

 

 

è z2

- z

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

а) правильная точка; б) правильная точка; в) полюс 5 порядка; г) простой полюс; д) полюс 3

порядка; е) существенно особая точка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

eiz

 

 

expç

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44. Найти особые точки функций и указать на характер: а)

 

, б)

 

, в)

è z +1ø

,

 

 

 

z3

+1

z3

 

(z

+1)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 (z2 +1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) z = −1, z =

 

1

(1± i

 

 

Ответ:

 

3) полюсы 1 порядка (простые полюсы), z = ∞ нуль 3 порядка,

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) z = 0 полюс 3 порядка, z = ∞ существенно особая точка; в) z = −1существенно особая точка, z = ∞ нуль 3 порядка; г) z = 0 простой полюс, ±2i полюсы 2 порядка, z = ∞ существенно особая

точка;

 

 

 

 

 

 

 

45. Найти особые точки функций и указать их характер: а)

z4

+1

, б)

z cos

1

- z , в) z3 sin

1

- z2 .

 

z4

-1

 

 

z

z

 

Ответ: а) ±1,±i простые полюсы, правильная точка; б)

z = 0 существенно особая точка,

z = ∞ простой нуль; в) z = 0 существенно особая точка, z = ∞ правильная точка.

 

 

46. Для функции f (z) найти особые точки, выяснить их характер, и исследовать поведение функции в

окрестности бесконечно удаленной точки: а) f (z) =

1

, б)

z - z3

 

 

f (z) =

 

 

z4

, в) f (z) =

z5

,

1

+ z4

(1- z)3

 

 

 

г) f (z) =

1+ z2

, д) f (z) = e

1

 

f (z) =

sin z

 

 

 

 

 

2

, е)

.

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

ez

 

4z + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

а)

0

и ±1 — простые

полюсы,

z = ∞ простой нуль (правильная точка); б)

 

2

 

(1± i) ,

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(-1± i)

 

 

 

2

простые полюсы, z = ∞ правильная точка; в) 1 — полюс 3 порядка, полюс 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

порядка;

г)

z = ∞

существенно

 

 

 

особая точка; д)

z = 0

существенно

особая точка, z = ∞

правильная точка; е) —0,75простой полюс, z = ∞ существенно особая точка.

47. Найти полюсы функции f (z) =

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z2 -1)(z2 +1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: ±1 — полюс 1 порядка, ±i полюсы 2 порядка.

 

 

 

 

 

 

 

48. Найти особые точки функций: а)

 

 

 

 

z

 

, б) sin

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а) z = ±i простые полюсы, б)

 

z = 0 существенно особая точка.

 

49. Найти

особые точки

функций,

выяснить

их

характер и

исследовать

поведение функции на

 

 

 

 

1

 

 

e

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

z

1

 

 

бесконечности: а)

 

 

, б)

 

 

 

 

, в) zez

, г)

ze

 

 

, д) e

 

, е) ez

 

.

 

 

 

 

 

 

 

z

1z

z

 

z(z2

+ 4)2

z2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

а)

z = 0 полюс 1 порядка, z = ±2i полюсы 2 порядка, z = ∞ правильная точка (нуль 5

порядка); б) z = ±i полюсы 1 порядка, z = ∞ существенно особая точка; в) z = ∞ существенно особая точка; г) z = 0 существенно особая точка, z = ∞ полюс 1 порядка; д) z =1существенно особая точка, z = ∞ правильная точка, е) z = 0 существенно особая точка, z = ∞ существенно особая точка.

50. Найти особые точки функций, выяснить их характер и исследовать поведение функций на

бесконечности: а)

cos z

, б) sin

1

, в) sin

1

+

1

, г) ez cos

1

.

 

1- z

 

 

 

 

 

z2

 

z

z2

 

z

Ответ:

а) z = 0 полюс 2 порядка, z = ∞ существенно особая точка; б) z =1существенно особая

точка,

z = ∞ правильная точка (нуль 1 порядка),

в) z = 0 существенно особая точка, z = ∞

правильная точка (нуль 1 порядка);

г) z = 0 существенно особая точка, z = ∞ существенно особая

точка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.Вычеты функций

Вычетом функции

f (z)

относительно особой точки

z0 называется коэффициент a1 при

(z - z0 )1 в разложении в ряд Лорана

f (z) в окрестности z0 . Коэффициент a1 ¹ 0

только в том случае,

когда z0 полюс или существенно особая точка. Обозначается вычет Resf (z0 )

или

Res f (z) .

 

 

функции f (z) ,

 

 

 

 

 

 

 

z0

Вычет

соответствующий полюсу, можно вычислить проще, не пользуясь

разложением

функции

в

ряд

 

Лорана. В

случае

простого

полюса

z = z0 функции

f (z) вычет Resf (z0 ) = lim

f (z)(z - z0 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

zz0

 

 

 

 

 

 

 

 

В частности, если

f (z) =

g(z)

,

причем g(z) и ϕ(z)

аналитические функции в окрестности точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j(z)

 

 

 

 

 

 

 

 

z0 и g(z0 ) ¹ 0 , а для ϕ(z) точка z0

 

есть нуль первого порядка (для f (z)

же точка

z0 есть полюс

первого порядка), то Res

g(z)

=

g(z0 )

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z0

 

j(z)

(z0 )

 

 

 

 

 

Если же точка z0 для функции

f (z) является полюсом порядка т, то

 

 

 

Resf (z0 ) =

 

1

lim

d m1

[f (z)(z - z0 )m ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(m -1)! zz0

dzm1

 

 

 

 

 

 

 

 

51. Вычислить вычеты следующих функций относительно точек z0 :

а)

z3 +1

, z0

= 3, z0

= -2 ,

(z + 2)2 (z - 3)

 

cos z

, z

 

= 0 , в) tgz, z

 

= p

 

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

0

0

,

г) e

z+

2

, z

0

= -2 , д) sin

 

, z

0

=1.

 

 

 

 

z3 (z + 4)

z -1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а) 28/25, —53/25, z = 3 — является полюсом 1 порядка, z = –2 — полюс 2 порядка; б) —7/64, z =

0 является полюсом 3 порядка;

в)

—1,

z = p

является простым полюсом; г) 1; д) 4, z = 1 является

существенно особой точкой.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52. Вычислить вычеты следующих функций относительно особых точек:

 

 

z

2

+ z -1

 

e

z

 

 

1

 

 

 

 

1

 

1

 

а)

 

 

 

, б)

 

 

, в)

 

,

г)

z3 cos

 

, д) ez+

 

.

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

z2 (z -1)

z2 (z2 + 9)

 

sin z

 

 

 

z - 2

 

 

 

Ответ:

а) 0 и 1, z = 0 является полюсом 2

порядка, а z = 1 — простым полюсом; б) 1/9,

-

1

 

 

(sin 3mi cos3) ,

1

 

æ

æ p

 

 

öö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

expç± iç

+ 3

÷÷ , z = 0 является полюсом 2 порядка, а z = ±3i простыми

54

 

54

 

 

 

 

 

 

 

è

è 2

 

 

øø

 

 

 

 

 

 

полюсами;

в) (-1)k , k = ±1,±2,...; г)

–143/24,

z = 2 — является существенно особой точкой;

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) 1+ å

 

 

 

 

 

 

 

, z = 0 — существенно особая точка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 n!(n +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

Найти вычеты функции

f (z) =

 

 

ez

в ее конечных особых точках и в бесконечно удаленной

z(z -1)2

точке.

 

z = 0,

 

z = 1 — является полюсами 1 и 2 порядков,

 

 

Resf (0) = 1, Resf (1) = 0 , Resf (∞) = −1.

Ответ:

 

 

 

 

54.

Найти вычеты функции

f (z) =

 

ez

 

в точках z

= -1, z

 

 

= ¥ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ z

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

,

–1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55. Найти вычеты следующих функций в указанных точках:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

1

 

 

 

 

, z

0

= 0 , б)

 

1

, z

0

= 0, z

0

= ±1, в)

 

z2

, z

0

= ±i , г) ez ln

z - a

, z

0

= ¥ .

1

- cos z

z3

- z5

(z2

+1)2

z -b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

а) z = 0 – полюс 2 порядка, Resf (0) = 0 , б) Resf (0) = 1, Resf (±1) = -

1

,

в) m

i

, г) eα - eβ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

4

 

56. Найти вычеты указанных функций относительно всех изолированных особых точках и относительно

бесконечно удаленной точки:

а)

 

 

 

1

 

, б)

sin 2z

, в) ctg2 z ,

г) ctg3z , д) cos

1

,

z(1

- z2 )

(z +1)3

z - 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

z

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

е) sin z ×sin

, ж) sin

, з)

 

 

 

 

, и)

 

 

z

 

 

 

 

z

z +1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

sin

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а) Resf (0) = 1, Resf (±1) = -

1

, б)

Resf (−1) = 2sin 2 , Resf (∞)

2

 

 

 

г) Resf (kπ) = −1,

 

 

Resf (2) = 0 ,

= 0, ±1, ±2,. ..;

k = 0,

±1,±2,..,; д)

Resf (∞) = 0 , ж)

Resf (−1) = − cos1,

Resf (∞) = − cos1,

æ 1

ö

з) Resf ç

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è kp ø

 

2

(-1)

k

 

 

 

 

 

 

Resf (¥) =

å

 

= -

1

, и) Resf (k 2p2 ) = (-1)k 2k2p2 , k = 1,2, . . .

2

2

 

 

 

p k =1

k

6

 

 

 

 

 

 

 

= −2sin 2 ;

в)

Resf (kπ) = 0 , k

Resf (∞) = 0 ;

е) Resf (0) = 0 ,

= (-1)k+1

 

1

, k = 0, ±1,±2,…,

k 2p2

 

 

4.Применение вычетов к вычислению интегралов

4.1.Вычисление интегралов на основе теоремы Коши

Одним из важнейших применений теории вычетов является вычисление интегралов от однозначных функций по замкнутым кривым в предположении, что в некоторой области, содержащей контур интегрирования, не заключается других особых точек, кроме изолированных особых точек однозначного характера. При этом весьма полезной является теорема Коши: если функция f (z)

непрерывна в замкнутой области D и аналитична в области D всюду за исключением конечного числа изолированных особых точек z1, z2 ,..., zn , то интеграл от функции f (z) по контуру Г области D при

обходе контура в положительном направлении (область остается слева) равен произведению 2πi на сумму вычетов функции f (z) в этих особых точках:

n

ò f (z)dz = 2piåRes f (zk ) .

Γk=1

Это основная теорема о вычетах.

Еще одна теорема имеет применение при вычислении интегралов.

Теорема. Если f (z) имеет конечное число особых точек z1, z2 ,..., zn на плоскости z , то сумма всех ее вычетов, включая вычет в бесконечно удаленной точке, равна нулю:

n

åRes f (zk ) + Res f (¥) = 0.

k =1

Тогда, если контур Г охватывает все конечные особые точки, а вне его оказывается только одна

бесконечно удаленная точка, то

 

 

ò f (z)dz = -2piResf (¥) . Если же в контур Г попадает некоторое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

большое количество m особых точек, а несколько оставшихся n-m

 

и бесконечно удаленная точка лежат

вне контура Г, то интеграл удобнее вычислять не по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò f (z)dz =åRes f (zk ) ,

а по

 

 

формуле ò f (z)dz = - åRes f (zk ) + Res f (¥) ,

где

вычислений

Γ

 

 

 

 

 

 

 

 

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Γ

 

k =m+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

меньше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57. Вычислить с помощью вычетов следующие интегралы по замкнутому контуру:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) ò

 

ez

 

 

 

dz , б) ò

 

 

 

dz

 

 

, в) ò

 

 

 

dz

 

 

, где С окружность

x

2

+ y

2

= 2x , г) ò sin

1

dz .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

z

3

+ 4z

 

z

4

+

1

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а) 2πi ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = ±2i полюсы 1 порядка. Они лежат внутри круга

 

 

 

 

 

 

 

б) Решение. Особые

 

точки z= 0

 

и

 

 

 

z

 

= 3. По

 

 

 

 

 

 

формуле

 

Resf (zk ) =

 

 

1

 

 

lim

 

d m1

[f (z)(z - zk )m ]

находим

 

 

Resf (2i) = lim

 

1

 

 

 

 

= -

1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(m -1)! zzk dzm1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2i z(z + 2i)

8

 

Resf (-2i) = lim

 

 

 

 

1

 

 

 

= -

1

 

,

 

Resf (0) = lim

1

=

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z(z - 2i)

 

 

 

 

z2 + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z→−2i

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z0

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интеграл равен сумме вычетов, умноженной на 2πi :

æ

 

1

 

 

 

1

 

 

 

1

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2piç

-

 

 

-

 

 

 

+

 

÷ = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

8

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pi ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) -

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

= r . Разложим в ряд Лорана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) Решение. z= 0 — существенно особая точка. Она лежит в круге

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

1

 

=

 

1

-

1

 

+

 

1

 

-... Поэтому Resf (0) = 1и интеграл равен

2πi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3!z3

 

 

5!z5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 2πi .

58. Вычислить интегралы с помощью вычетов: а)

ò

 

 

 

z2dz

 

, б)

 

ò

 

 

 

zdz

.

(z

2

+1)(z -

2)

 

 

(z

-i)(z -3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

z

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а) Решение. Полюсы i, -i, 2 лежат внутри круга. Вычислим вычеты:

 

 

 

 

Resf (i) = lim(z - i) f (z) =

1

 

,

Resf (-i) = -

 

1

 

 

, Resf (2) =

 

4

.

 

 

 

 

zi

 

2i(2 -i)

 

 

 

 

 

 

 

 

2i(2 + i)

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

æ

1

 

 

1

 

4

 

ö

 

 

 

 

10 + 5i -10 + 5i

 

 

+ 40i

 

 

Тогда интеграл равен 2piç

 

-

+

 

÷

 

= 2pi

 

 

= 2pi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

2i(2 -i) 2i(2 + i) 5

÷

 

 

 

 

 

 

2i(4 +1)5

 

 

 

 

 

 

 

 

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислим тот же интеграл с помощью вычета в бесконечно удаленной точке. Представим функцию в

виде

 

f (z) =

 

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 æ

 

 

 

 

1

 

 

 

 

öæ

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

ö

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

ç1-

 

 

 

 

 

 

+...֍1

+

 

 

+...÷

=

 

 

 

+...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

 

1 öæ

 

 

 

2

ö

 

 

 

 

 

z2

 

z

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

3

 

 

+

 

-

 

 

 

 

z è

 

 

 

 

 

 

 

 

øè

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç1

 

 

 

֍1

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

øè

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда Resf (∞) = −1 и интеграл равен i .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: i .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

2p

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3- i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59. Найти интеграл

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, если: а)

 

C :

 

z

 

=1,

 

б)

C :

 

z

 

= 3 , в) C :

 

z

 

= 5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z(z + 2)(z +

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а)

pi , б) - pi

, в) 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60. Вычислить интеграл

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z20dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2z

3

+1)

2

(z

4

-1)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zk

 

= 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

= 2 . Вычисление вычетов в этих точках

Решение. Все особые точки

 

1, 3 - 0,5

 

 

лежат в круге

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

довольно

 

затруднительно,

 

поэтому

 

воспользуемся

 

 

формулой

 

I = 2piåRes f (zk ) = -2piRes f(¥) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k =1

 

 

 

 

Представим функцию в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

 

 

 

1

ö

2

 

 

 

12 æ

 

 

 

 

 

1

ö

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4z

 

ç1+

 

 

 

 

 

÷ z

 

 

ç1

-

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

2z3 ø

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 æ

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

ö2 æ

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1 ö3

 

 

z2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç1

-

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

-...÷ ç1

+

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

÷

=

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

+...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2z3

4z6

z4

 

z8

4

 

4z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 è

 

 

 

 

 

 

 

ø è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда Resf (¥) =

 

1

 

и интеграл равен - 2πiResf (¥) = - pi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: - pi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61. Вычислить интегралы с помощью вычетов: а)

 

 

 

ò

 

 

 

(z3 +1)dz

 

 

, б)

ò

 

 

cos zdz

,

 

 

 

(z + 2)

2

(z -

3)

 

 

z

3

(z + 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=4

 

 

z

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) ò

z3 cos

 

 

 

 

dz ,

г)

 

 

 

òez+ z dz .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

- 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7pi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

143pi

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

 

 

 

1

 

 

 

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

а) 2πi , б) -

, в) -

, г) 2piç1

+

å

 

 

 

 

 

 

 

÷ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

n!(n +1)!

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

n=1

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62. Используя вычет в бесконечности, вычислить интегралы: а)

ò

 

dz

, б) ò

z5

+ z3

dz ,

z

15

+1

z

4

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=2

 

 

z

 

=1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz , г)

 

ò

 

 

z

 

 

dz .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z(z +1)

2

(z

+ 2)(z + 4)

 

(z

2

+ 4)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

а) 0;

б)

2πi , в)

pi

sin

 

1

 

, г)

2πi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63. Вычислить интеграл по замкнутому контуру при положительном направлении обхода:

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

z3

 

 

dz .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

z4

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 2πi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64. Вычислить интегралы: а)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zdz

 

 

 

 

, б)

ò

 

 

 

z2

 

dz , в)

ò

ctgz

dz ,

 

 

 

 

 

 

 

 

(z - 2)

2

(z

 

 

 

 

 

 

z

4

 

 

 

4z - p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

 

=

 

1

 

 

-1)

 

 

z+1

 

=1

 

 

+1

 

 

 

 

 

z

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

dz

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

3

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1i

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

1

 

 

 

1 ö

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 2πi ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3

-i).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

б) -

 

 

 

 

 

 

pi ,

 

 

 

 

 

 

в) 2piç

 

 

 

-

 

 

÷ ,

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

p ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.Вычисление определенных интегралов с помощью вычетов

Некоторые определенные интегралы от функций действительного переменного удается преобразовать в интеграл по замкнутому контуру от функции комплексного переменного, что позволяет применить для вычисления этих интегралов основную теорему о вычетах. Причем часто удается достаточно просто получить ответ и в тех случаях, когда применение других методов анализа оказывается затруднительным.

 

Рассмотрим интеграл вида I =

2òπF(cosq,sin q)dq .

Подстановка z = eiθ ,

для

dq =

dz

,

 

iz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(eiθ + eiθ )=

1

æ

1 ö

 

1

(eiθ - eiθ )=

- i æ

 

1

ö

 

 

 

 

cosq =

 

 

 

ç z +

 

÷ ,

sin q =

 

ç z -

 

÷ , превратит действительный интеграл

2

2

 

2i

z

 

 

è

z ø

 

 

2 è

 

ø

 

 

 

 

в комплексный. При изменении θ от 0 до 2 π комплексная переменная пробегает замкнутый контур окружность z =1 в положительном направлении. Окончательно интеграл имеет вид:

 

1

ò

æ

1

 

1 ö dz

 

 

 

I =

 

 

 

Fç z +

 

, z -

 

÷

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

z

 

=1

è

z

 

z ø

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65. Вычислить интеграл

2òπ

dq

, a >1.

a + cosq

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

Решение. Положим exp(ix) = z . При изменении х от 0 до 2 π переменная z пробегает окружность

 

z

 

=1 в положительном

направлении.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выразим cos x =

1

(eix + eix )=

z2 +1

 

, dz = ieixdx = izdx ,

dx =

dz

.

 

 

 

 

2

 

 

2z

 

 

iz

Тогда I = ò

 

 

 

dz

 

=

æ

z

2

+1

ö

 

z

 

=1 izç

 

+ a÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

2z

÷

 

 

 

 

 

è

 

ø

 

2

 

ò

dz

 

 

 

.

i

z2 + 2az +1

z

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Корни знаменателя

 

z

= -a +

 

 

 

a2 -1 , z

2

= -a -

 

a2 -1 полюсы 1 порядка,

 

z

 

<1и

z лежат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

внутри круга

 

z

 

=1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Resf (z ) =

 

1

 

 

 

 

 

 

=

 

1

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

z - z2

 

 

 

 

 

2 a2 -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z=z1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интеграл равен

2

 

 

2pi

 

=

 

2p

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2p

 

 

 

 

 

 

 

a2 -1

a2 -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2 -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dj

 

 

 

 

 

 

 

66. Найти определенные интегралы, положив eiϕ = z :

а)

ò

 

 

 

 

 

,

б) òtg(j + i)dj .

 

(5 + 4cosj)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

а) Решение. Подстановка z = exp(iϕ) дает iϕ = ln z, j =

1

ln z , dj =

1

 

dz

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

i z

 

 

 

 

 

 

Выразим cosj = 12 (eiϕ + eiϕ )= z22+z 1 .

Теперь подынтегральная функция

 

dj

 

 

1

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zdz

 

 

 

=

zdz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5 + 4cosj)2

 

 

 

i

æ

 

2(z

2

+

1)

ö2

 

(

 

 

2

+

5z

+

2

)2

 

æ

 

 

 

 

1

ö2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zç

5 +

 

 

÷

 

 

 

 

 

i 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

4i(z + 2)2

ç z +

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

 

z

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

2 ø

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка

 

z = -

 

 

 

 

 

полюс

 

2

 

порядка,

 

 

 

лежит

внутри круга

 

z

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

z

 

ö

 

 

 

 

 

 

 

- z + 2

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Resf (-

 

) =

 

lim

ç

 

 

 

 

 

÷

 

= lim

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ç

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

z→−

è (z + 2)

 

ø

 

 

z→−

(z + 2)

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

ò

 

 

 

zdz

 

 

 

 

 

 

 

 

=

10p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончательно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4i

 

 

 

 

 

æ

 

 

1

ö2

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

=1

(z + 2)2

ç z +

2

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Решение. Здесь удобнее замена z = exp(2iϕ) . Когда ϕ изменяется от 0 до π z пробегает окружность z =1.

Выразим 2iϕ = ln z, dj =

1 dz

, тогда tg(j + i) =

ei(ϕ+i) - ei(ϕ+i)

 

eiϕe1 - eiϕe

 

 

 

i(ei(ϕ+i) + ei(ϕ+i) )

=

i(eiϕe1 + eiϕe)

=

2i

 

z

 

 

 

 

z

 

-

 

 

e

 

 

 

 

 

z - e2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

=

. В нашем случае z = 0

 

 

и

z = -e

2

простые полюсы. В круге

 

z

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i(z + e2 )

 

 

 

 

 

æ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

ö

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

iç

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

e

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

z ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

dz

 

 

 

1

 

 

 

 

 

лежит

 

 

z = 0 Resf (0) = -1.

Интеграл равен

 

ò

z - e

 

= 2pi

(-1) = pi .

 

 

 

2

2

 

 

 

2

Ответ: πi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2i

 

 

z

 

=1

z + e

 

z

 

 

 

2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67. Вычислить интегралы: а)

2òπ

cos2 2x

 

dx , б)

2òπ

 

cos2 2xdx

 

,

 

p

 

<1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

cos3 3xdx

 

 

 

 

 

 

0 5 - 4cos x

 

 

 

 

0 1- 2 p cos x + p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

,

p

<1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 2 p cos2x + p

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

 

1+ p4

 

 

 

1- p + p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а)

 

 

17p

, б) p

,

в) p

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

1+ p2

1- p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68. Вычислить интегралы (n - целое, а - действительное число):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

2òπecos ϕ cos(nj -sin j)dj, б) òπ tg(x + ia)dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:.

 

а)

 

 

2p

, если n > 0; 0, если n < 0,

б) ipsign(a) при а = 0 главное значение интеграла равно 0.

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3.Несобственные интегралы от действительной переменной

Пусть требуется найти интеграл по отрезку [a,b] от вещественной функции f (x) . Отрезок [a,b] дополняется кривой С, которая вместе с ним ограничивает некоторую область D. Функция аналитически продолжается в область, построенную таким образом. К аналитическому продолжению f (z) применяется теорема о вычетах. Если интеграл по контуру С удается вычислить или выразить через интеграл по отрезку [a,b], то это позволит найти этот последний и тем самым решить задачу.

В частности, если отрезок интегрирования бесконечный, то рассматривают семейство расширяющихся контуров интегрирования, чтобы в результате предельного перехода получить искомый интеграл по бесконечному отрезку интегрирования.

Оценку интеграла по контуру С иногда можно производить при помощи лемм Жордана. Пусть подынтегральная функция f (z) является аналитической в верхней полуплоскости за исключением

некоторых точек z1, z2 ,..., zn , не находящихся на вещественной оси.

 

Рассмотрим интеграл ò f (z)dz

по верхней полуокружности CR , опирающийся на отрезок

 

 

СR

 

[- R, R] вещественной оси.

 

1)

Если

М(R) есть максимум модуля

f (z) на данной полуокружности и если R ×M (R) ® 0 при

R ® ¥ , то

ò f (z)dz ® 0 при R ® ¥ .

 

 

 

СR

 

2)

Если M (R) ® 0 при R ® ¥ , то ò f (z)eimzdz ® 0при R ® ¥ (m>0). Для т< 0 в условиях леммы

 

 

СR

 

нужно заменить верхнюю полуплоскость на нижнюю и соответственно верхнюю полуокружность на нижнюю. Леммы Жордана обычно используются при вычислении несобственных интегралов.

 

dx

 

Пример 1. Вычислим интеграл

ò

 

 

= I

x4 +1

Аналитическое продолжение подынтегральной функции в верхнюю полуплоскость, а именно функция f (z) = z41+1 , удовлетворяет всем условиям, относящимся к вычислению интегралов с помощью вычетов, и 1-й лемме Жордана. Особыми точками функции в верхней полуплоскости являются точки

æ ip

ö

 

 

 

 

 

 

zk = expç

 

(2k +1)÷ (k = 0,1) , причем обе эти точки полюсы 1-го порядка. Поэтому

 

è 4

ø

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 2

 

 

 

I = 2piåRes f (zk ) =

.

 

 

 

 

k =0

2

 

 

cosax

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2. Вычислить интеграл I = ò

 

dx, a > 0, a > 0 .

x2 + a2

Чтобы иметь возможность воспользоваться 2-й леммой Жордана, заметим, что в силу формулы Эйлера

 

 

 

 

 

 

 

eiαx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = Re I1 = Re ò

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eiαz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1 - функция

 

 

Аналитическое продолжение подынтегральной функции интеграла

 

 

 

,

имеет в

 

 

z2 + a2

верхней

полуплоскости

единственную

особую

точку

z1 = ia ,

являющуюся полюсом 1-го

порядка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

eiαz

 

 

ö

 

p

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поэтому по основной теореме о вычетах I

 

= 2pi ×Resç

 

 

 

 

 

÷

=

a

e−αa и I =

a

e−αa .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

ç z2 + a2

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

z=ia ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69. Вычислить интегралы: а)

 

 

 

, б)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2

+1)3

(x2

+ 4)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) Решение. Рассмотрим интеграл по контуру, состоящему из отрезка [- R, R] и дуги CR

 

 

 

dz

 

R

 

 

dx

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

= ò

 

 

 

 

+ ò

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z

2

+1)

3

(x

2

+

1)

3

(z

2

+1)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

R

 

 

 

CR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

æ

 

 

 

(z -i)3

 

 

ö²

 

1

 

(-3)(-4)

 

 

 

6

 

 

 

 

3i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Resf (i) =

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = i полюс 3 порядка и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

=

 

lim

 

 

5

=

 

 

5 = -

 

 

.

 

(3

 

 

 

 

 

limç

 

 

 

 

(z + i)

÷

2

(z + i)

32i

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1)! zi è

(z -i)

 

ø

 

zi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

 

3i

ö

 

3p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда интеграл в левой части равен

 

2piç

-

 

 

÷ =

 

 

 

и приходим к такому равенству:

 

 

 

 

 

 

 

 

16

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3p

R

 

 

dx

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ò

 

 

 

 

 

+ ò

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

(x

2

+

1)

3

 

(z

2

+1)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

CR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R → ∞ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценим

 

второй

интеграл

 

при

 

Максимум модуля подынтегральной функции

 

 

 

 

 

 

 

f (z) обозначим

 

M (R) . Если

R ×M (R) ® 0,

 

то

ò

f (z)dz ® 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

3p

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

имеем R ×M (R) = max

 

 

 

 

£

 

 

 

 

 

 

 

® 0. Окончательно

−∞ò

 

=

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(R2 -1)3

 

(x2 +1)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CR

(z2

+1)3

 

 

 

R→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

3p

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: б)

 

p

.

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

sin ax

 

70. Вычислить интегралы: а) ò

dx , б)

 

 

0

x

ò xsin x dx .

0 x2 +1

Ответ: а) - p ,

 

б)

 

p

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2e

 

 

 

 

x2 +1

 

 

 

 

 

 

x4 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71. Вычислить интегралы: а) ò

 

 

 

 

 

dx , б) ò

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4

+1

x6 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) p

 

 

 

, б)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72. Вычислить интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xsin ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) ò

 

 

 

 

 

 

dx, a > 0 , б) ò

 

 

 

 

 

 

 

dx, a > 0 , в) ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx, a > 0, b > 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ r

2

 

x

4

+1

x(x

2

+ b

2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

0 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pear

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

a

 

æ

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

ö

 

 

p

 

 

(1- eab ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, a > 0, r >

0 , б)

 

 

e

 

 

 

+ sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 çcos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

÷ , в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2

 

 

è

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

x2dx

 

 

 

73. Вычислить интегралы с бесконечными пределами: а)

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, б) ò

 

 

 

 

 

 

 

, a > 0 ,

 

 

(x

2

+ 4x +

13)

2

 

(x

2

+ a

2

)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx, a > 0, b > 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 + a2 )(x2

+ b2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

p(2a + b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а)

 

-

,

б)

,

в)

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a3b(a + b)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

4a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x cos xdx

 

 

 

 

 

 

 

74. Пользуясь леммой Жордана, вычислить указанные интегралы: а)

ò

 

 

,

 

 

 

 

 

x2

- 2x +10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xsin xdx

 

 

xsin xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ò

 

 

, в) ò

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 - 2x +10

x2 + 4x + 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

p

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

а)

 

(cos1- 3sin1) , б)

 

(3cos1+ sin1) , в)

 

 

 

 

(2cos 2 + sin 2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2e4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3e3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3e3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Тестирование по пройденному материалу

1.

Вычислить

1ò+i zdz .

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

2.

Написать интегральную формулу Коши, выражающую значения функции f (z) в области через

значения функции f (z) на границе L

области.

 

 

 

 

n

3.

Определить радиус сходимости ряда

å

nz

.

n

 

 

 

z + 2

n=1

2

 

4.

Найти особые точки функции

и определить их тип.

z(z -1)3

5.

Что такое вычет функции? Как он обозначается?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]