Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ТФКП

.pdf
Скачиваний:
88
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
770.56 Кб
Скачать

5.8.3. Определите модуль r и аргумент комплексного числа

#5) r 1; . 3

5.8.4. Определите модуль r и аргумент комплексного числа

#2) r 1; 2 . 3

5.8.5. Определите модуль r и аргумент комплексного числа

#5) r 1; 2 . 3

5.8.6. Определите модуль r и аргумент комплексного числа z 1 i3 5 5i .

#4) r 102; .

12

5.8.7. Определите модуль r и аргумент комплексного числа

z 3 i 1 i3 .

#2) r 4; . 6

5.8.8. Определите модуль r и аргумент комплексного числа

 

 

3

 

 

z 2 2i

1 i

 

 

 

.

 

 

 

3

 

 

 

#3) r 42; 5 .

12

5.8.9. Определите модуль r и аргумент комплексного числа z 1 i 3 1 i 3.

#1) r 4; .

 

 

 

 

 

 

5.8.10. Вычислите определитель

 

 

 

 

, где 1 2i.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

#1) 6 2i.

 

 

 

 

 

 

z

 

2i

.

 

 

 

 

 

 

3 i

z1 i3 .

1 i3

1

i

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

.

2

2

 

 

 

 

 

11

5.8.11. Вычислите определитель

#4) 1 i 3 . 2

5.8.12. Вычислите определитель

#5) 1 i.

5.8.13. Вычислите определитель

#1) 1 .

2

5.8.14. Вычислите определитель

#2) 11 2i.

5.8.15. Вычислите определитель

#3) 1 8i.

1

, где cos

 

isin

 

.

1

 

 

3

3

 

1

2

, где cos

3

isin

3

 

 

 

 

.

 

1 2

2

 

 

2

 

z2

z 1

, где z

1

 

 

 

isin

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

.

z 1

i 1

 

 

 

4

4

2

 

 

 

 

 

z

z3

, где z 1 2i.

z 1

z3

 

 

z 1

z2

 

, где z 2i 3 .

 

z 1

z2 1

 

5.8.16. Вычислите действительную Rez и мнимую Imz части

комплексного числа 1 . 1 i

#1) Rez Imz 1 . 2

5.8.17. Вычислите действительную Rez и мнимую Imz части комплексного числа 2 3i 1 i 2 .

#3) Rez 2; Imz 5.

5.8.18. Вычислите действительную Rez и мнимую Imz части комплексного числа 2 3i 1 6i .

#5) Rez 16; Imz 3.

5.8.19. Вычислите действительную Rez и мнимую Imz части комплексного числа 3i 4 2i 2 .

#4) Rez 48; Imz 36.

12

5.8.20. Вычислите действительную Rez и мнимую Imz части комплексного числа 2 22i 3 .

#2) Rez 222; Imz 42.

5.8.21. Вычислите действительную Rez и мнимую Imz части комплексного числа 1 4i .

 

4 i

#5) Rez 0;

Imz 1.

5.8.22. Определите все комплексные решения уравнения z2 4.

 

z1

 

 

 

isin

 

 

 

z2

 

 

3

isin

3

#1)

2

cos

 

 

 

;

2

cos

 

 

.

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

Уравнение решений не имеет.

 

 

 

 

5.8.23. Определите все комплексные решения уравнения z2 9.

#5) z1

 

 

isin

 

 

 

z2

 

3

isin

3

3 cos

 

 

 

;

3 cos

 

 

.

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.8.24.Определите все комплексные решения уравнения z4 1. #2) z1 1; z2 1; z3 i; z4 i.

5.8.25.Определите все комплексные решения уравнения z3 8.

#3)

z 2

cos

 

isin

 

;

 

z

 

2 cos isin ;

z

 

2

cos

5

isin

5

.

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.8.26. Определите все комплексные решения уравнения z4 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

; z

 

 

 

 

 

i

 

 

 

; z

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

.

 

#5) z

 

 

 

2

2

z

 

 

 

2

2

 

 

2

 

2

 

 

 

2

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

5.8.27. Определите все комплексные решения уравнения z2 i.

#2) z

cos

 

isin

 

;

z

 

cos

5

isin

5

.

 

 

 

 

 

 

 

1

4

4

 

 

 

2

 

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

5 10

5.8.28. Вычислить cos

 

 

 

 

isin

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

6

 

1 i

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#2)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

14

5.8.29. Вычислить cos

 

isin

 

 

 

.

7

 

7

 

 

 

 

 

 

#3)

1 .

 

 

 

 

8

 

 

 

5.8.30. Вычислить cos

 

 

 

isin

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

16

#4)

i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.8.31.Вычислить i647 1 .

i647

#5) 0.

5.9.Теория

5.9.1.Функция x,y называется гармонической в области D, если она

имеет в ней непрерывные частные производные второго порядка и удовлетворяет в этой области уравнению Лапласа

#3) 2 2 0x2 y2

5.9.2. Функцияw f z называется аналитической в точке z D, если она…

#4) дифференцируема в ней и некоторой ее окрестности;

5.9.3. Функция называется аналитической в области D, если она …… #2) дифференцируема в каждой точке этой области;

5.9.4. Если z x iy,

w f z u x,y iv x,y то в каждой точке

дифференцируемости функции выполняются равенства (Коши - Римана) #1) u v; u v

x

y y

x

5.9.5. Для всякой аналитической функции f z производная f ' z выражается через частные производные функций

u u x,y и v v x,y

#5) f ' z u i v

x x

5.9.6. По какой формуле вычисляют интеграл от функции

w f z u x,y iv x,y комплексной переменной z x iy

# 3) f z dz udx vdy i vdx udy

Г Г Г

14

5.9.7. Если w f z - аналитическая функция в односвязной области D, то

значение интеграла f z dz

Г

#4) не зависит от линии Г интегрирования, а только от координат начальной и конечной точки этой линии

5.9.8. Если функция w f z является аналитической в односвязной области

D, содержащей точки z0 , z1 и F z - первообразная для функции w f z ,

то справедлива формула

z1

#2) f z dz F z1 F z0

z0

5.9.9. Для всякой функции w f z аналитической в некоторой односвязной

области D, интеграл f z dz по любому замкнутому кусочно-гладкому

Г

контуру Г, целиком принадлежащему области D равен #4) равен нулю

5.9.10. Если функция w f z является аналитической в некоторой области

D, ограниченной кусочно-гладким контуром Г, и на самом контуре, то верна интегральная формула Коши

#1) f z0

1

Г

f z dz

,z0 D

2 i

z z0

5.9.11. Если функция w f z является аналитической в некоторой области

D, ограниченной кусочно-гладким контуром Г, и на самом контуре, то для любого натурального n верна формула

 

n

z0

n!

Г

f z dz

#3) f

 

 

 

,z0 D

 

2 i

(z z0)n 1

5.9.12. Функция w f z ,однозначная и аналитическая в точке z0 ,

разлагается в окрестности этой точки в ряд Тейлора.

#5) f z cn z z0 n

n 0

5.9.13. Функция w f z ez при z0 0раскладывается в ряд Тейлора.

 

z

n

 

 

 

 

 

 

#4) ez

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

5.9.14. Функция w f z sinz

при z0 0раскладывается в ряд Тейлора.

 

 

 

 

 

z

2n 1

 

#2) sinz 1 n

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

n

0

 

 

 

 

 

 

 

 

1 !

 

15

5.9.15. Функция w f z cosz при z0 0раскладывается в ряд Тейлора.

 

 

z

2n

 

#4) cosz 1 n

 

 

 

 

 

 

n

0

 

 

 

 

2n

!

5.9.16. Функция w f z ln 1 z при z0 0раскладывается в ряд Тейлора.

 

z

n

 

 

 

 

 

#5) ln 1 z 1 n 1

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

5.9.17. Функция w f z

аналитическая в кольце 0 r

 

z z0

 

R

 

 

представляется в этом кольце сходящимся рядом Лорана

#1) f z cn z z0 n

n

5.9.18. Изолированная особая точка z0 называется устранимой особой точкой функции w f z , если в разложении в ряд Лорана относительно этой

точки:

1) отсутствует правильная (регулярная) часть разложения #2) отсутствует главная часть разложения

3)главная часть ряда Лорана содержит, лишь конечное число членов

4)) главная часть ряда Лорана содержит бесконечное число членов

5)lim f z

z z0

5.9.19. Изолированная особая точка z0 называется полюсом функции w f z , если в разложении в ряд Лорана относительно этой точки: #3) главная часть ряда Лорана содержит, лишь конечное число членов

5.9.20. Изолированная особая точка z0 называется существенно особой точкой функции w f z , если в разложении в ряд Лорана относительно

этой точки:

#4) главная часть ряда Лорана содержит бесконечное число членов

5.9.21. Вычетом функции w f z в изолированной особой точке z0

называется

 

 

 

#1) коэффициент c 1 в разложении в ряд Лорана

f z cn z z0 n

5) lim f z

 

n

 

 

z z0

 

 

5.9.22. Если z0 полюс порядка k , то вычет resf z

функции w f z в

этой точке находится по формуле

 

 

16

 

 

1

 

 

d

k 1

#2) resf z

 

 

lim

 

 

[ f z z z0 k ]

 

 

dz

k 1

 

 

k 1 !

z z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9.23. Вычетом функции w f z в бесконечности z называется

#2) коэффициент c 1 в разложении в ряд Лорана f z cn z z0 n

n

5.9.24. Если функция w f z аналитическая внутри замкнутого контура L

и на этом контуре за исключением конечного числа особых точек z1,z2,...zn , внутри L, то

n

#5) f z dz 2 i res f zk

L k 1

5.9.25.Функция w f z является аналитической в бесконечно удаленной точке z , если функция

1

#4) f аналитична в точке 0

Тема 6. Операционное исчисление

6.1.Нахождение изображений и оригиналов

6.1.1.Изображением функции tsin t является функция

#1)

2p

 

;

(p2

2)2

 

 

6.1.2.Изображением функции 2sin3t 7e t cos3t t 4 является функция

# 4)

6 p

 

7

 

 

4p 1

;

p2 9

p 1

p2

 

 

 

 

6.1.3. Изображением функции t3e2t является функция

6 #5) .

p 2 4

2,

0 t 3

6.1.4. Изображением функции f t

является функция

0,

t 3

17

2

1 e 3p

# 2)

 

 

;

 

 

 

 

p

(при решении задачи воспользоваться теоремой запаздывания или напрямую определением преобразования Лапласа).

6.1.5. Изображением функции f (t) sht является функция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

1

 

 

p 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#3)

 

ln

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.6. Изображением функции te t sin t

является функция

 

 

 

 

2 (p )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#5)

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 2 2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.7. Пусть

f (t) L F(p);

f (0) 2,

f '(0) 3, f ''(0) 7. Тогда

изображением функции f '''(t)

является функция

#3) p3F(p) 2p2 3p 7;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.8.Оригиналом функции

 

1

является функция

 

p3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#3)

t2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

6.1.9. Оригиналом функции

 

 

 

является функция

 

(p )2 2

#1)e tch t ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.10. Оригиналом функции f (p)

 

 

 

p 2

 

является функция

 

 

p2 4

#1)cos2t sin 2t ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 2

 

 

 

6.1.11.Оригиналом функции

 

f (p)

 

 

 

 

 

является функция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#5) 5t 1 e 3t .

 

 

 

 

p2 6p 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.12. Оригиналом функции f (p)

 

Ap2

Bp C

является функция вида

 

 

 

 

#3)C C

 

 

 

 

t e2t ;

 

 

 

 

 

 

 

 

p3 4p2 4p

2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.13.Оригиналом функции

 

f (p)

 

e 2p

является функция

 

p 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#4)e 3(t 2) (t 2);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.14. Оригиналом функции f (p)

 

pe 5p

является функция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2 16

 

 

 

#2)cos4(t 5) (t 5);

18

6.1.15. Оригиналом функции f (p)

e p

является функция

p p 1

 

#3)et 1 (t 1) (t 1);

 

 

 

 

6.1.16. Оригиналом функции f (p)

e 3p

 

является функция

p 1 2

 

 

#1) (t 3)e (t 3) (t 3);

 

 

 

 

6.1.17. С использованием теоремы об умножении (находя изображение и затем оригинал) вычислите sin t cos t:

#5)tsin t .

2

6.1.18.Изображением функции et e 2t является функция

1

#2) ;

(p 1)(p 2)

t

6.1.19.Изображением функции sin(3t 3 )ch2 d является функция

0

 

 

3p

 

 

 

 

 

#5)

p2 9 p2 4

.

 

 

p

 

 

 

 

6.1.20.Оригиналом функции

 

 

 

 

является функция

p4 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#4) sin( t )ch d ;

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.21.Свёртка sin5t e3t определяется как интеграл

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#3) sin5 e3(t )d ;

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

6.1.22.Оригиналом функции

 

является функция

p

4 81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#1)

cos3t ch3t

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.23.Оригиналом функции

 

p2

 

является функция

 

4 16

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

#3)

sin2t sh2t

;

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.24.Оригиналом функции

 

 

 

 

является функция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(p 3)4

 

 

#3)

t3e 3t

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

6.1.25.Оригиналом функции

 

p2 25

является функция

(p2 25)2

#1)tcos5t;

 

 

 

p 9

 

 

6.1.26. Оригиналом функции

 

 

является функция

 

 

 

 

 

p 9 2 16

#3)e9tch4t ;

6.1.27. Используя определение преобразования Лапласа, найдите

2, t 1;5

изображение функции f(t )

0, t 1;5 .

#1) 2 e p e 5p ; p

6.1.28.Используя определение преобразования Лапласа, найдите изображение

0, t 2;7

функции f(t )

3, t 2;7 .

1 e 7 p e 2p

#4)3 p

6.1.29.Изображение функции f (t) et2

#5)Не существует, поскольку интеграл в преобразовании Лапласа расходится.

6.1.30. Оригиналом функции

#2)e2t e 3t ;

5

6.1.31. Оригиналом функции

#4) 3ch3t 2sh3t

6.1.32. Оригиналом функции

#5) 1 t e t .

6.1.33. Оригиналом функции

# 2)19 e 2t et 3tet ;

6.1.34. Оригиналом функции

#3) 1 1 t e t ;

1

p 2 p 3

является функция

3 p 2

p2 9

является функция

pявляется функция

p 1 2

1

p 1 2(p 2)

является функция

1

p 2p2 p3

является функция

20