复变函数及积分变换试题及答案

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第一套第一套-装-订-线-一、选择题(每题3分,共21分)1. 若( ),则复函数是区域内的持续函数。A. 、在区域内持续; B. 在区域内持续;C. 、至少有一种在区域内持续; D. 以上都不对。2. 解析函数的实部为,根据柯西-黎曼方程求出其虚部为( )。A.; B ; C ; D 3. ( )。A. ; B. 0; C. ; D. 以上都不对.4. 函数觉得中心的洛朗展开系数公式为( )。A. B. C. D. 5. z=0是函数的( )。A.本性奇点 B.极点 C. 持续点 D.可去奇点6. 将点,0,1分别映射成点0,1,的分式线性映射是( )。A. B. C. D. 7. ( ),()。A. ; B.; C. ; D. .二、填空题(每题3分,共18分)1. 1 ;2. 幂级数收敛于 2 ;3. 设为复函数的可去奇点,则在该点处的留数为 3 . ;4. 通过度式线性映射(k为待定复常数)可将 4 映射成单位圆内部; 5. 一种一般形式的分式线性映射可由、三种特殊形式的映射复合而成,分别将平面当作z平面的平移映射、旋转与伸缩映射、 5 ;6. 求积分 6 ;三、判断题 (每题2分,共10分)1. 平面点集D称为一种区域,如果D中任何两点都可以用完全属于D的一条折线连接起来,这样的集合称为连通集。( )2. 在区域D内解析的充要条件是:与在D内可微,且满足C-R方程。 ( )3.将平面上一种点集映射到平面上一种点集,的参数方程是:,的参数方程是:,则函数与导数满足伸缩率不变性、旋转角不变性和保角性。 ( )4. 拉氏变换的微分性质为:若,则。( )5. 傅里叶级数表达一种周期为T的信号可以分解为简谐波之和,这些简谐波的(角)频率分别为一种基频的倍数。( )四、计算题(前四题,每题9分,第五题,15分,共51分)1. 当分别等于多少时,函数在复平面上到处解析? 2. 计算。3. 将函数在指定圆环内处展开为洛朗级数:,.4. 运用留数定理计算积分 5. 求微分方程组的解一、选择题(每题3分,共21分)1. A 2. B 3.B 4. A 5. A 6. D 7. A .二、填空题(每题3分,共18分)1. ;或2. ; 3. 0; 4. 上半平面; 5. 反演映射 6. 1.三、判断题 (每题2分,共10分)1. 2. 3. 4. 5. 四、计算题(前四题,每题9分,第五题,15分,共51分)1. 解: (3分) (3分) (3分)2. 解: (5分) (或判断出-i在圆内,不在圆内,得2分) (4分)3. 将函数在指定圆环内处展开为洛朗级数: (5分)(或:写出洛朗级数公式2分) (4分) 4. 解:由于函数在积分区域内有可去奇点z=0与单极点z=1 (4分)(3分)由留数定理,原积分 (2分)5. 解:(4分)整顿得(4分)解得(4分)再取拉氏变换得到其解为: (3分)第二套一、选择题(每题3分,共21分)1. 的指数式为( )。A、 B、 C、 D、2. 复函数( )。A 在复平面上到处解析; B在复平面上到处不解析;C 除去原点外到处解析; D除去原点及负半实轴外到处解析.3. 由柯西积分公式得,积分的值为( )。A.0 B. 1 C. 2 D.无解4. 洛朗级数的正幂部分叫( )。A、重要部分 B、解析部分 C、无限部分 D、都不对5. 在点z=0处的留数为( )。A.-1 B.0C.1D.26. 保角映射具有的性质有( )。A. 反演性、保圆性、保对称性B. 共形性、保角性、保对称性C. 共形性、保圆性、保对称性D. 反演性、保角性、保对称性7. ( ),()。A. ; B.; C. ; D. .二、填空题(每题3分,共18分)1. = 1 。2. 幂级数收敛半径为: 2 。3. 孤立奇点可分为可去奇点、极点和 3 三种。4. 通过度式线性映射,(,为实数)可将 4 映射成单位圆内部。 5. 在扩大复平面上两点与是有关圆周C的对称点的充要条件是通过与的任何圆周与 5 。6. 按定义,函数的傅里叶变换式为 6 。三、判断题 (每题2分,共10分)1. 如果平面点集G中的每一点都是它的内点,则称G为开集。 ( )2. 的所有分支可表达为。 ( )3. 设函数在的邻域内有定义,且在具有保角性和伸缩率不变性,则称在时共形的。 ( )4. 傅里叶级数中的物理意义:表达周期信号在一种周期内的平均值,也叫做交流分量。 ( )5. 拉氏变换的微分性质为:若,则。 ( )四、计算题(前四题,每题9分,第五题,15分,共51分)1. 设为解析函数,试拟定l,m,n的值2. 计算积分,;3. 将下列各级数在指定圆环域内展开为洛朗级数,; 4. 运用留数定理求积分(圆周均取正向)5. 求微分方程式的解(c为常数)第二套一、选择题(每题3分,共21分)1. C 2.D 3. A 4. B 5. C 6. C 7.C.二、填空题(每题3分,共18分)1. 2. 0 3.本性奇点 4. 单位圆内部 5. 正交 6. 三、判断题 (每题2分,共10分)1. 2. 3. 4. 5. 四、计算题(前四题,每题9分,第五题,15分,共51分)1. 解:由题意知:实部、虚部, (2分)由于为解析函数,故有 (2分) 即 (3分)解得m=1,n=-3,l=-3 (2分)2. 解:由z-3=0,得奇点为z=3(3分)此时不在C的环域内,由柯西基本定理(3分)知 (3分)3. 解: (3分) (3分) (3分) 4. 解:函数在的外部,除点外没有其她奇点,因此根据定理二与规则四有: (3分)(3分) (3分)5. 解:方程两边取拉氏变换,得 (2分)解出(3分) (3分) (2分) 因此,原方程的解(5分)第三套一、填空题(每空2分,共20分)1复数的实部为 1 ,虚部为 2 及其共轭复数为 3 .2已知是解析函数,其中,则 4 .3设C为正向圆周,则= 5 .4幂级数的收敛半径为 6 .5是的奇点,其类型为 7 .6设,则 8 .7函数的傅里叶变换为 9 .8函数 的拉普拉斯逆变换为 10 .二、选择题(每题2分,共20分)1复数的辐角为( ) AB- CD2方程所示的平面曲线为( ) A圆 B直线 C椭圆 D双曲线3在复平面上,下列有关正弦函数的命题中,错误的是( )A是周期函数 B是解析函数C D 4设C为正向圆周,则=( )A BC D15在拉氏变换中,函数与的卷积,为( )A B C D6幂级数的收敛区域为( ) A B C D7设的罗朗级数展开式为,则它的收敛圆环域为( )A或B或CD8是函数的( ) A一阶极点B可去奇点 C一阶零点D本性奇点9( )A B-1C D110的傅里叶变换为( ) A1 B C D三、计算题(每题8分,共24分)1 已知,求,。2 计算积分,取正向。3 求函数在孤立奇点处的留数。四、综合题(共36分)1设,问在何处可导?何处解析?并在可导处求出导数值。(8分)2 将函数分别在与圆环域内展开为罗伦级数。(10分)3 求余弦函数的傅里叶变换。(8分)4用Laplace变换求解常微分方程。(10分) 第三套一、 填空题1 , , ;2;30;41;5可去奇点;6-1;71;8二、选择题B D C B D,B A B C C三、 计算题 (每题5分,共20分)1、 解:(1)由于不在曲线C:内 因此根据柯西定理得: (2分)(2)已知在曲线C:内,由柯西积分公式得: (3分)(3)由高阶导数公式得: (3分)2、解:设在曲线C内除之外到处解析, (2分) 又由于是的一阶极点,根据留数定理得:, (4分) (2分)3、解:由得:和都是的孤立奇点,并且是一阶极点, (2分) (3分) (3分)四、综合题 1解: (4分)均持续,要满足条件,必须要成立 即仅当和时才成立,因此函数到处不解析; (2分) (2分) 2解: (5分) (5分) 3 解: (8分) 4解:在方程两边取拉氏变换,并用初始条件得即 故 -装-订-线-黄山学院 年第 学期工程数学( 本 科)期末试卷 (时间120分钟) 试卷编号: 院(系) 班 姓名 学号 得分 一、填空题(每空1分,共20分)1复数的实部为 1 ,虚部为 2 及其共轭复数为 3 .2已知是解析函数,其中,则 4 .3设C为正向圆周,则 5 .4设,则幂级数的收敛半径为_ 6_.5是的奇点,其类型为 7 .6设,则 8 .7函数的傅里叶变换为 9 .8函数 的拉普拉斯逆变换为 10 .二、选择题(每题2分,共20分)1复数的三角表达式为( ) AB CD2在下列复数中,使得成立的是( )A BC D3设,解析函数的虚部为,则的实部可取为()ABCD4设为从到的直线段,则() A B C D5复数列的极限为()A-1 B0 C1 D不存在 6觉得本性奇点的函数是( )ABCD7设的罗朗级数展开式为,则它的收敛圆环域为( )A或B或C D8设函数,则()A0 B C D9的傅里叶变换为( ) A1 B C D10在拉氏变换中,函数与的卷积,为( ) A B C D三、计算题(每题8分,共24分)1,求2 计算积分,取正向。 3求函数在孤立奇点处的留数。 四、综合题(共36分)1设a、b是实数,函数在复平面解析,则分别求a、b之值,并求.(8分)2将在处展成罗伦级数。(10分)3求余弦函数的傅里叶变换。(8分)4用拉普拉斯变换求解常微分方程:(10分)黄山学院 年第 学期工程数学( 本 科)期末试卷 (答案)一、填空题,;0;可去奇点;-1;1;二、选择题C B B A D,D A A C D三、计算题 1、,求解:因在复平面上到处解析由柯西积分公式知,在内, (4分)因此 (2分)而点 在内,故 (2分)2、解:设在曲线C内除之外到处解析, (2分) 又由于是的一阶极点,根据留数定理得:, (4分) (2分)3、解:由得:和都是的孤立奇点,并且是一阶极点, (2分) (3分) (3分)四、综合题 1解:是复平面上的解析函数,则在平面上满足CR方程,即:故 对 成立, (4分) (4分)2解:在复平面有孤立奇异点与,(1)时, (2分)(2) 时 (3分)(3) 时 (3分)(4) 时 (2分)3 解: (8分)4解:令 ,对方程两边求拉氏变换得: (4分) (3分) (3分)-装-订-线-黄山学院 年第 学期工程数学( 本 科)期末试卷 (时间120分钟) 试卷编号: 院(系) 班 姓名 学号 得分 一、判断题(每题2分,共10分)1. 。 ( )2.实部与虚部满足柯西黎曼方程的复变函数是解析函数。 ( )3.幂级数的和在收敛圆的内部是一种解析函数。 ( )4. 分式线性函数具有保形性、保对称点性以及保圆性。 ( )5. 单位脉冲函数是偶函数。 ( )二、填空题(每空2分,共20分)1.的复指数形式为 1 ,三角表达式为 2 。2. 3 。3.的幂级数展开式为 4 ,收敛域为 5 。4. 根据洛朗级数展开式中重要部分的系数取零值的不同状况,将函数的孤立奇点分为三类: 6 、 7 、 8 。5.分式线性映射在处的旋转角为 9 ,伸缩率为 10 。三、证明题(共20分) 1、设,证明:函数为实值函数的充要条件为.(14分)2、若,则(6分)四、计算题(每题10分,共50分)1. 计算下列各积分的值:(1)(5分)(2)(5分)2. 求解析函数,已知。3. 用拉氏变换求解微分方程组。4. 求出函数在孤立奇点处的留数。5.求一共形映射,使区域映射为单位圆内部。-装-订-线-黄山学院 年第 学期工程数学( 本 科)期末试卷 (时间120分钟) 试卷编号: 院(系) 班 姓名 学号 得分 一、判断题(每题2分,共10分)1. 2. 3. 4. 5. 二、填空题(每空2分,共20分)1 2 3 4 5 6 可去奇点 7 极点 8 本性奇点 9 10 三、证明题(共20分) 1、证:(1)必要性(1分):若函数为实值函数,由(1分)有(2)充足性(1分):若,由(1分)有即函数为实值函数。2、证:四、计算题(每题10分,共50分)1(1)、(2)2、解:容易验证u是全平面上的调和函数(1分)。运用C-R条件,先求出v的两个偏导数。 (2分)则 ,即因此 (3分)因而得到一种解析函数 (2分)由于,故(1分),因此(1分)。3、解:令,对方程两边取拉氏变换,并应用初始条件得(6分)求解得 (2分)取拉氏逆变换得原方程组的解为 (2分)4、解:由于2,i,- i是的一阶零点,因而它们是的一阶极点。(1分)(3分)(3分)(3分)5、解:映射可将D变为上半平面(4分),将上半平面变为单位圆内部(3分)。因此所求映射为(3分)
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