ТФКП
.pdf5.8.3. 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