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《复变函数课后习题答案(全).pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、精心整理习题一答案1.求下列复数的实部、虚部、模、幅角主值及共轭复数:1i(1)(2)32i(i1)(i2)13i821(3)(4)i4iii1i132i解:(1)z,32i1332因此:Rez,Imz,1313ii3i(2)z,(i1)(i2)13i1031因此,Rez,Imz,101013i33i35i(3)zi,i1i2235因此,Rez,Imz,32821(4)zi4ii14ii13i因此,Rez1,Imz3,2.将下列复数化为三角表达式和指数表达式:(1)i(2)13i(3)r(sinicos)(4)r(cosisin)(5)1cosisin(02)i2解:(1)icosisi
2、ne22222i3(2)13i2(cosisin)2e33()i2(3)r(sinicos)r[cos()isin()]re22i(4)r(cosisin)r[cos()isin()]re2(5)1cosisin2sin2isincos222页脚内容'.3.求下列各式的值:5100100(1)(3i)(2)(1i)(1i)2(13i)(cosisin)(cos5isin5)(3)(4)3(1i)(cosisin)(cos3isin3)3(5)i(6)1i55解:(1)(3i)[2(cos()isin())]6610010050505051(2)(1i)(1i)(2i)(2i)2(2)2(
3、13i)(cosisin)(3)(1i)(cosisin)2(cos5isin5)(4)3(cos3isin3)(5)33icosisin22(6)1i2(cosisin)441iz14.设z1,z23i,试用三角形式表示z1z2与2z2解:zcosisin,z2[cos()isin()],所以124466zz2[cos()isin()]2(cosisin),12464612125.解下列方程:544(1)(zi)1(2)za0(a0)5解:(1)zi1,由此2ki55z1iei,(k0,1,2,3,4)4444(2)zaa(cosisin)11a[cos(2k)isin(2k)],当k
4、0,1,2,3时,对应的4个根分别为:44;.'.aaaa(1i),(1i),(1i),(1i)2222xy6.证明下列各题:(1)设zxiy,则zxy222证明:首先,显然有zxyxy;22222其次,因xy2xy,固此有2(xy)(xy),xy22从而zxy。2222(2)对任意复数z1,z2,有z1z2z1z22Re(z1z2)22证明:验证即可,首先左端(xx)(yy),12122222而右端xyxy2Re[(xiy)(xiy)]11221122222222xyxy2(xxyy)(xx)(yy),112212121212由此,左端=右端,即原式成立。nn1(3)若abi是实系数代
5、数方程azazaza001n10的一个根,那么abi也是它的一个根。nn证明:方程两端取共轭,注意到系数皆为实数,并且根据复数的乘法运算规则,z(z),nn1由此得到:a(z)a(z)aza001n10由此说明:若z为实系数代数方程的一个根,则z也是。结论得证。ab(4)若a1,则ba,皆有a1ab证明:根据已知条件,有aa1,因此:ababab1a,证毕。1abaaaba(ab)aab(5)若a1,b1,则有11ab222证明:ab(ab)(ab)ababab,2221ab(1ab)(1ab)1ababab,;.'.因为a1,b1,所以,222222abab1(1a)(b1)0,22a
6、b因而ab1ab,即1,结论得证。1abn7.设z1,试写出使za达到最大的z的表达式,其中n为正整数,a为复数。nn解:首先,由复数的三角不等式有zaza1a,nnnn在上面两个不等式都取等号时za达到最大,为此,需要取z与a同向且z1,即zna应为a的单位化向量,由此,z,a8.试用z,z,z来表述使这三个点共线的条件。123解:要使三点共线,那么用向量表示时,zz与zz应平行,因而二者应同向或反向,2131z2z1即幅角应相差0或的整数倍,再由复数的除法运算规则知Arg应为0或的整数z3z1倍,至此得到:z2z1z,z,z三个点共线的条件是为实数。123z3z19.写出过z,z(z
7、z)两点的直线的复参数方程。1212解:过两点的直线的实参数方程为:xxt(xx)121,yyt(yy)121因而,复参数方程为:其中t为实参数。10.下列参数方程表示什么曲线?(其中t为实参数)i(1)z(1i)t(2)zacostibsint(3)ztt解:只需化为实参数方程即可。(1)xt,yt,因而表示直线yx;.'.22xy(2)xacost,ybsint,因而表示椭圆122ab1(3)xt,y,因而表示双曲线xy1t11