- •Глава 14. Двойной интеграл
- •Глава 15. Криволинейный интеграл
- •Глава 16. Обыкновенные дифференциальные уравнения
- •Глава 17. Дифференциальные уравнения в частных производных
- •Глава 18. Ряды
- •Глава 19. Гармонический анализ
- •Глава 20. Теория поля
- •Глава 21. Теория функции комплексного переменного
- •Глава 22. Интерполирование
- •Глава 23. Численные методы
- •Глава 24. Дискретная математика
- •Глава 25. Теория вероятностей
Глава 21. Теория функции комплексного переменного
§1 Комплексные числа |
|||
Комплексное число – это выражение вида . - действительная часть комплексного числа - мнимая часть комплексного числа ; - мнимая единица. Сопряженное к - это число |
Задача. Найти геометрический образ выражения ; . Решение. ; ; , , . Тогда или
Задача. Укажите соответствие между областями и их геометрическими интерпретациями 1) 2) 3) 4) Варианты ответов: А) В)
С) D)
E)
Решение.
|
||
Комплексному числу можно поставить в соответствие число |
Например,
|
||
Модуль комплексного числа – длина вектора . Модуль вычисляется по формуле |
Задача. Модуль, равный , имеют комплексные числа… (выберите несколько вариантов ответа) 1) 2) 3) 4) 5) Решение. Найдем модуль каждого числа 1) 2) 3) 4) 5) Ответ. Модуль, равный имеют комплексные числа под номерами 4 и 5.
|
||
Аргумент - угол между вектором и осью . Вычисляется с точностью до . Главное значение аргумента вычисляется по схеме (в зависимости от значений и )
|
Задача. Найти аргумент комплексного числа . Решение. лежит в III четверти
Итак, главное значение аргумента .
Вообще же, аргументом может быть угол или . Ответ. .
|
||
Алгебраическая форма комплексного числа . Тригонометрическая форма комплексного числа
Показательная форма комплексного числа
Формула Эйлера |
Задача. На рисунке представлена геометрическая иллюстрация комплексного числа Т огда тригонометрическая форма записи этого числа имеет вид
Варианты ответов: 1) 2) 3) 4) Решение. Из чертежа видно, что ; , тогда . Сравнивая тригонометрическую форму с предложенными вариантами ответов, приходим к выводу, что правильным ответом является №3. Ответ. №3.
Задача. Комплексное число можно представить в виде… Варианты ответов: 1) 2) 3) 4)
Решение.
. I четверть. Тогда . Анализируем ответы: 1) 2) , - это тригонометрическая форма числа 3) не является ни одной из форм комплексного числа 4) , - это показательная форма числа Ответ. правильными являются ответы №2 и №4.
Задача. Комплексное число в алгебраической форме имеет вид… 1) 2) 3) 4) Решение. . Ответ. №3. |
||
§2 Действия над комплексными числами ( ; ) |
|||
1) Сумма
2) Разность
3) Произведение
4) Деление
|
Задача. Вектор, соответствующий сумме комплексных чисел и , изображен на рисунке… 1) 2) 3) 4) Решение.
Для числа ; . Ответ. №3.
Задача. Комплексное число равно… 1) 2) Решение.
Ответ. №1
Задача. Дано комплексное число . Установите соответствие между операциями над данным числом и результатами их выполнения. 1. ; 2. ; 3. ; 4. . А) В) 2 С) D) E) 4 Решение. 1) 2) 3) 4) Ответ. ; ; ; |
||
§3 Функция комплексного переменного |
|||
Элементарные функции 1) 2) , Главное значение логарифма, если 3) 4) 5) 6) 7) |
Задача. Найти Решение.
Задача. Вычислить .
Решение.
Задача. Образом точки при отображении является 1) 2) 3) 4) Решение.
Ответ. №4.
Задача. Установите соответствие между функцией комплексного переменного и ее значением в точке 1. 2. 3. А) 3 В) С) D) E) Решение. 1) 2) 3) Ответ. ; ; |
||
§4 Дифференцируемость функции комплексного переменного |
|||
Функция аналитическая, если
Функции , , , , , являются аналитическими на все комплексной плоскости Произведение, сумма, разность двух аналитических функций является аналитической функцией. |
Задача. Какие из функций являются аналитическими на всей комплексной плоскости 1) 2) 3) 4) Решение. 1) функции и являются аналитическими 2) .
не является аналитической 3)
Следовательно, являются аналитическими |
||
При вычислении производной используется обычная таблица производных |
Задача. Найти производную в точке . Решение.
|
||
§5 Интеграл от функции комплексного переменного |
|||
Интегральная формула Коши и следствие. Если - внутренняя точка области , то
, где - граница замкнутой области ; - аналитична в
Если не лежит внутри области , то
|
Задача. Вычислить Решение. - окружность с центром в начале координат и радиусом, равным 1. не лежит внутри круга. Следовательно, .
Задача. Вычислить . Решение.
|
||
§6 Операционное исчисление |
|||
Таблица оригиналов и изображений |
|||
|
|
Теоремы: Если 1). , 2). 3). 4).
5). 6). 7). 8).
|
|
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|