2006年(上)高等教育自学考试全国统一命题考试
复变函数与积分变换试卷及答案详解
第一部分选择题
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.设z=1+2i,则Imz3= ( ) A.-2 B.1 C.8 D.14
2.z=(1+cost)+i(2+sint),0≤t<2-n所表示的曲线为 ( ) A.直线 B.双曲线 C.抛物线 D.圆 3. In(-1)为 ( ) A.无定义的 B.0
C.πi D.(2k +1)πi(k为整数) 4.设z=z+iy,则(1+i)z2的实部为 ( ) A.x2-y2+2xy B.x2-y2-2xy C.x2+y2+2xy D.x2+y2-2xy
5.设z=z+iy,解析函数f(z)的虚部为v=y3-3x2y,则f(z)的实部u可取为A.x3-3xy2 B.3xy2-x3 C.3x2y-y3 D.3y3-3x3 6.设C为正向圆周|z|=1,
A. O B. 1 C. πi D. 2πi 7.设C为从-i到i的直线段,
A. i B. 2i C. -i D. -2i 8.设C为正向圆周|z|=1,
( ) A.2πi·sinl B.-2πi C.0 D.2πi 9.
A.-1 B.0 C.1 D.不存在 10.以z=0为本性奇点的函数是
A.sinz/z B.1/[z(z-1)] C.(1-cosz)/z2 D.sin(1/z)
11.f(z)=1/ez-1在z=πi处的泰勒级数的收敛半径为 A.πi B.2πi C.π D.2π 12.
A.O B. 1/10! C. 1 D. 10! 13.设函数
,则Res[f(z),-i]=
A.0 B.-ie/4 C.ie/4 D.e/4
14.把点z=l,i,-1分别映射为点w=∞,-1,0的分式线性映射为 A.w=(z-1)/(z+1) B.w=i(z+1)/(1-z) C.w=(z+1)/(1-z) D.w=i(z-1)/(z+1) 15.w=ez把带形区域0<Imz<2π映射成形平面上的 A.上半复平面 B.整个复平面
C.割去负实轴及原点的复平面 D.割去正实轴及原点的复平面
第二部分 非选择题
二、填空题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 16. arg(3-i)=_______.
17.对数函数w=lnz的解析区域为____.
18.
19.
20.设C为正向圆周|ζ|=1,则当|z|<1时,
三、计算题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) 21.求方程z3+8=0的所有复根.
22.设u=x2-y2+xy是解析函数f(z)的实部,其中z=x+iy.求f′(z)并将它表示成z的函数形式.
23.设v=eaxslny,求常数a使v成为调和函数. 24.
25.
26.(1)求1/z在圆环域1<|z-1|<+∞内的罗朗级数展开式; (2)求争在圆环域1<|z-1|<+∞内的罗朗级数展开式. 27.求f(z)=Inz在点z=2的泰勒级数展开式,并求其收敛半径. 28.
四、综合题(下列3个小题中,29题必做.30、31题中只选做一 1题。每小题10分,共20分)
29.(1)求f(z)=1/[(z2+1)(z2+4)]在上半平面的所有孤立奇点; (2)求f(z)在以上各孤立奇点的留数; (3)利用以上结果计算积分
30.设D是上半单位圆:Imz>0,|z|<1,求下列保角映射: (1)w1=f(z)把D映射为第Ⅱ象限D1,且f(l)=0; (2)w1=g(w1)把D1映射为第1象限D2; (3)w=h(w2)把D2映射为上半平面D3;
(4)求把D映射为D3的保角映射w=F(z). 31.求函数2δ(t) -3f(t)的傅氏变换,其中
2006年(上)复变函数与积分变换试卷答案详解
一、1.A 2.D 3.C 4.B 5.B 6.A 7.A 8.C 9.D 10.D 11.C 12.C 13.A 14.B 15.D
二、16. -arctan(1/3)或:arctan(-1/3)
17.去掉原点及负实轴的复平面,或-π<argz<π 18.0 19. 20.-4πi·sin2z
三、21.解:方程变为23=-8(1分)
22.解:δu/δx=2x+y,δu/δy=-2y+x(2分) f′(z)=( δu/δx)-i(δu/δy)=2z+y-i(x-2y) (4分) f′(z)=2(x+iy)-i(x+2y)=(2-i)z (5分)
23.解:因(δ2v/δx 2)+( δ2v/δy 2)=(a 2-1)eaxsiny(3分) 由于调和函数满足(δ2v/δx 2)+( δ2v/δy 2)=0 知(a 2-1)eaxsiny =0
得a 2-1=0,即a=±l(5分) 24.
25.解:当|a|>l时,f(z)=ez/(z-a)3在|z|<1内解析,
26.
27.
收敛半径为2.(5分)
28.解:被积函数f(z)=1/z[z-(1+i)]
在|z|<2内有两个一阶极点z=0,z=1+i(2分) Res[f(z),0]=-1/(1+i),Res[f(z),l+i]=1/(1+i)
四、29.解:(1) f(z)在上半平面有两个一阶极点z=i和z=2i.(4分)
(3)f(z)在实轴上没有奇点,且分母的次数比分子的高四次 利用留数可得
I=2πi{Res[f(z),i]+Res[f(z),2i]} =2πi[(1/6i)-(1/12i)]=π/6(10分)
30.解:(1)w1=f(z)=(z-1)/(z+1)把D映为D1.(3分) (2)w12=g(w1)=-iw1把D1映为D2.(6分) (3)w=h(w2)=W22把D2映为D2.(9分)
(4)加=F(z)=-[(z-1)/(z+1)]把D映为D3.(10分)