复变函数与积分变换试题
一、选择题(每题4分,共20分)
设复数z=\frac{1+i}{1-i}+2i,则|z|与\argz分别为()
A.|z|=\sqrt{5},\argz=\arctan2
B.|z|=\sqrt{5},\argz=\frac{\pi}{2}
C.|z|=3,\argz=\arctan\frac{1}{2}
D.|z|=3,\argz=\frac{\pi}{4}
函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y)在区域D内解析的充要条件是()
A.u(x,y)与v(x,y)在D内具有一阶连续偏导数
B.u(x,y)与v(x,y)在D内满足柯西-黎曼方程
C.u(x,y)与v(x,y)在D内具有一阶连续偏导数且满足柯西-黎曼方程
D.u(x,y)与v(x,y)在D内可微
设C为正向单位圆周|z|=1,则积分\oint_{C}\frac{\sinz}{z-\frac{\pi}{2}}dz=()
A.2\pii
B.0
C.2\pii\sin\frac{\pi}{2}=2\pii
D.\pii
幂级数\sum_{n=1}^{\infty}\frac{z^{2n}}{n}的收敛半径R=()
A.1
B.2
C.\infty
D.0
函数f(z)=\frac{z}{(z-1)(z+2)^2}在孤立奇点z=1处的留数\text{Res}[f(z),1]=()
A.\frac{1}{9}
B.-\frac{1}{9}
C.\frac{2}{9}
D.-\frac{2}{9}
二、填空题(每题4分,共20分)
设z_1=3+4i,z_2=-2+i,则|z_1z_2|=,。
设f(z)在单连通区域D内解析,C为D内任意一条正向简单闭曲线,z_0\inC内,则\oint_{C}\frac{f(z)}{(z-z_0)^2}dz=______。
函数f(z)=\frac{1}{1-z}在z=1处的泰勒展开式为______(注明收敛域)。
利用留数定理计算积分\int_{-\infty}^{+\infty}\frac{1}{x^2+1}dx=______。
设L[f(t)]=F(s),则L[t^2e^{3t}]=______。
三、计算题(每题10分,共40分)
计算复变函数积分\int_{C}|z|^2dz,其中C是从z=0到z=1+i的折线,即C=C_1+C_2,C_1:从z=0到z=1;C_2:从z=1到z=1+i。
求幂级数\sum_{n=1}^{\infty}nz^{n-1}的收敛域及和函数。
求函数f(z)=\frac{ze^{\frac{1}{z}}}{1-z}的孤立奇点,并计算在各孤立奇点处的留数。
求函数f(t)=te^{-t}的拉普拉斯变换,以及F(s)=\frac{1}{(s+2)^2}的拉普拉斯逆变换;并利用拉普拉斯变换求解微分方程y+2y+y=e^{-t},初始条件y(0)=0,y(0)=1。
四、证明题(20分)
证明:若函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y)在单连通区域D内解析,且|f(z)|在D内恒为常数,则f(z)在D内恒为常数。
复变函数与积分变换试题答案
一、选择题
答案:A
解析:先化简z=\frac{1+i}{1-i}+2i,\frac{1+i}{1-i}=\frac{(1+i)^2}{(1-i)(1+i)}=\frac{1+2i+i^2}{2}=i,所以z=i+2i=3i?不对,重新计算:\frac{1+i}{1-i}=\frac{(1+i)(1+i)}{(1-i)(1+i)}=\frac{1+2i+i^2}{2}=\frac{2i}{2}=i,则z=i+2i=3i,|z|=3,\argz=\frac{\pi}{2},这