Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
[ВМ] Теории ФКП.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
2.63 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практические занятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАНЯТИЕ № 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ ФКП.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АНАЛИТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УСЛОВИЯ КОШИ–РИМАНА

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Выяснить, являются ли следующие функции дифференцируе-

мыми:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

а)

f (z)= ch z ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

б) f (z)= z2 z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

в) f (z)= z ez ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) f (z)=

 

 

z

 

 

z ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) f (z)=

 

Re z z .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Выяснить, какие из следующ х функц являются аналитиче-

скими:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

и

 

 

 

 

а) f (z)= zez ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z)= ez 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

т

р

 

 

 

 

 

в) f (z)=

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

Re z

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) f

(z)=

 

z Im z ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (z)= sin 3z

i .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАНЯТИЕ № 2

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

ИНТЕГРИРОВАНИЕ ФКП. ФОРМУЛА КОШИ

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.пВычислить интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

а)

z Im z2dz,

 

 

L :

 

z

 

=1 (−π ≤ arqz 0) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

e

 

z

 

2 Re z dz, L – прямая, соединяющая точки z1 = 0 и z2 =1+ i ;

 

 

 

 

 

 

 

в)

zz dz, L :

 

z

 

=1 (обход против часовой стрелки);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66

 

г)

ez

dz, L – дуга параболы y = x2 , соединяющая точки z1 = 0

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и z2 =1+ i ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

д)

cos zdz

, L

 

отрезок прямой,

соединяющий точки z1 =

и

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

z2 = π + i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Пользуясь интегральной формулой Коши, вычислить интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

а)

L

 

e z

 

 

 

dz, L

:

 

z 1

 

= 12 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 +

z

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ez

cos

πz

dz,

 

 

 

 

 

L :

 

 

z

 

=1 ;

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

z

+ 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

в)

 

 

 

dz

 

 

 

 

,

 

L :

 

z

 

= 5 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L z2 +16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

cos(z + πi)

dz, L :

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z(ez +

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, L :

 

z

 

= 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L (z + 9)(z + 9)

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

ЗАНЯТИЕ № 3

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЯДЫ ЛОРАНА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Разл жить функции в ряд Лорана в указанных областях:

 

 

 

а)

f

 

(оz)=

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

, 2 <

 

z

< 3;

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

(z 2)(z 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

f (z)=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 1 <

 

z

 

< ∞;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) f

 

(z)=

 

 

 

 

2z + 3

 

 

 

 

, 1 <

 

 

 

z

 

< 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + 3z + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) f

 

(z)=

 

 

 

 

2

 

 

 

 

, 1 <

 

z + 2

 

< 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67

2.

Разложить функции в ряд Лорана в окрестности точки z = 0 :

а)

f (z) =

sin z

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z)= z3e z ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

в)

f (z) = 1 cos z

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

f (z)=

1ez

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

z3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАНЯТИЕ № 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НУЛИ ФУНКЦИИ. ВЫЧЕТЫ.

 

 

ВЫЧИСЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛОВ С ПОМОЩЬЮБВЫЧЕТОВ

1. Найти вычеты в особых точках для следующих функций:

 

 

 

 

 

 

 

t g z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

а)

f (z)=

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

о

и

 

 

z2

 

π

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ez

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

и

 

 

 

 

 

 

 

б) f (z)= z3e z

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (z)=

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

3

(z

 

1)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

f (z) = z2

sin 1 ;

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (оz)=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

 

z

 

 

2)2

.

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

(z

+1)3 (z

 

 

 

 

 

 

 

2.

С помощью вычетов вычислить следующие интегралы:

 

еez dz

 

 

L :

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

,

 

 

= 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L z3 (z +1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

zdz

 

 

,

L :

 

z +1

 

= 4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L ez +3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68

в)

zdz

 

 

,

 

 

 

L :

 

z

 

= 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L (z 1)2 (z

+ 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

z +1

 

dz,

 

 

L :

 

z

 

= 4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L z2 + 2z

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) sin πz dz,

 

L :

 

z

 

=

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

3

 

 

L z2 z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОТВЕТЫ

БН

 

ЗАНЯТИЕ № 1

1.a) да, б) нет, в) да, г) нет, д) нет.

2.а) да, б) да, в) нет, г) нет, д) да.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАНЯТИЕ № 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

1

 

(e

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. a)2 , б)

4

 

 

1)(1+i), в)0, г) e cos11+ ie sin1 , д) (1+i sh1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

πi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. а) 0, б) πi , в) 0, г)

i

 

2 πch π, д)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

о3

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАНЯТИЕ № 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

( )

n

 

 

 

 

 

 

 

(

1)

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n

1

 

1

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

 

n

 

1. а)

 

 

 

 

− ∑

 

 

, б)

 

 

n+2 , в)

 

 

 

 

+ ∑

 

,

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

е

 

n=1 z

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

5

 

3

 

 

 

 

n=0

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 z

 

 

 

 

n=0 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

(z + 2)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n+1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гп)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1(z +

2)

 

 

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. а)

1

 

z

+

z

 

 

z

 

+...,

б) z3

 

+ z2 +

z

+

 

 

1

 

+

1

 

+...,

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

3!

 

 

5!

 

 

 

 

7!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

3!

 

 

4!z

 

 

 

 

 

 

в)

 

1

 

z2

 

+

z

4

 

 

z6

 

+...., г)

 

1

 

 

1

 

 

+

1

 

 

z

 

+.... .

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

4!

 

6!

 

8!

 

 

z2

 

2!z

3!

4!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69