复变函数练习题解答
一、求出下列函数的奇点,并确定它们的类别(对于极点,要指明它们的阶),对于无穷远点也要加以讨论(1)
fz
1si
1z
,(2)
fz
11e1z
z
解(1)
fz
1si
1z
有奇点0
1k123L∞,因在扩充复平面上kπ
11si
fzz
有一阶零点
11k123L∞,故fz1kπsi
z
有一阶极点
11k123L∞,易见0是fz的一阶极点k123L的极限点,因而0kπkπ
不是
fz的孤立奇点
解(2)
fz
11有奇点02kπik123L∞,因e1z
z
zez1zez1′limfzlimlimz→0z→0zez1z→0zez1′1ez1ez′ez1limzlimzlimzz→0e1zezz→0e1zez′z→02ezez2
0是
fz的可去奇点,易见fz有一阶极点2kπik123L事实上limz2kπifzlim
z→2kπi
z→2kπi
z2kπiz2kπiez1z
lim
因而∞是
z2kπi1limz1zz→2kπie1z→2kπie
fz的一阶极点2kπik123L的极限点,∞不是fz的孤立奇点
二、考查函数fzx3y32x2y2i的可微性和解析性,并求出导数(如存在)
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f解因uxyx3y3,vxy2x2y2,
uu3x2,3y2,xy
33vv4xy2,4x2y,故fzx3y32x2y2i仅在两个点00满足xy44
CR条件
uvvu,,因此函数fzx3y32x2y2i处处不解析,仅在xyxy
两个点00
333327可导和可微,且f′00,f′i44444
三、求出圆z2到半平面Rew0的共形映射wfz,使符合条件f01解1.
z1
z将圆z2映为圆z11,2eiθz2i将半平面Imz20映为圆z11,故逆映射z2i
2.因z1
eiθz1z2iiθ将圆z11映为上半平面Imz20ez1
3.
wiz2将上半平面Imz20映为右半平面Rew0
z2eiθ4.上述三个映射的复合w将圆z2映为半平面Rew0,且符合2eiθz
条件f01
四、证明:级数
∑1
1∞
∞
1
1收敛,但不绝对收敛,提示,写成实部和虚部i
1
∞1
11∑1
1i2i
1
1
11
121
证
∞
因
∑1
1
1
其实部
∑1
1
1
∞
11条件收敛,虚部∑1
1绝对收敛2
11
121
1
因此级数
∑1
1
∞
1
1收敛,但不绝对收敛i
1
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f五、计算下r