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解:对y(x)的Laplace变换记做L(s),依据Laplace变换性质有
1 …(5分) s2L(s)?s?1?5(sL(s)?1)?4L(s)?s?1整理得
L(s)?1(s?1)(s?1)(s?4)?1s?1 ?110(s?1)?16(s?1)?115(s?4)?1s?1 …(7分) ?15110(s?1)?6(s?1)?15(s?4)y(x)?110e?x?56ex?115e4x …(10分)六、(6分)求
f(t)?e??t(??0)的傅立叶变换,并由此证明:
???cos?t22d???e??t 0???2?解:F(?)?????i?t??t??eedt (??0) --------3分
F(?)??0e?i?t??e?tdt????0e?i?te??tdt (??0)
??0(??i?)tdt??????e0e?(??i?)tdt (??0)
(??i?)t0?(??i?)t???e??i??e??0)
????i? (0F(?)?1??i??1??i? ?2??2??2 (??0) ------4分
f(t)?1??2????ei?tF(?)d? (??0)- -------5分 ?12????2???ei?t?2??2d? (??0) ?1????????2??2(cos?t?isin?t)d? (??0) . s ..
. ..
?2?????0cos?tid? ? 22?????sin?t????2??2d? (??0)
??f(t)?2?????0cos?td? (??0), -------6分 22?????cos?t???td??e 22?2????0?复变函数与积分变换?期末试题(B)
一.填空题(每小题3分,共计15分)
1?i的幅角是( );2.Ln(??i)的主值是2二.1.
( );3.
a=( ),
f(z)?x2?2xy?y2?i(ax2?2xy?y2)析.4.
在复平面内处处解
z?1z?sinz0是 的( )极点;5. f(z)?,3zzRes[f(z),?]?( );
二.选择题(每小题3分,共计15分)
1.解析函数
f(z)?u(x,y)?iv(x,y)的导函数为( );
f?(z)?ux?iuy;
(A)f?(z)?uy?ivx; (B)(C)
f?(z)?ux?ivy; (D)f?(z)?ux?iuy.
C2.C是正向圆周z?2,如果函数f(z)?( ),则?f(z)dz?0.
(A)
3z333z; (B); (C); (D). 22(z?1)(z?1)z?1z?1 . s ..
. ..
3.如果级数?cnzn在z?2i点收敛,则级数在
n?1?(A)z??2点条件收敛 ; (B)z??2i点绝对收敛; (C)z?1?i点绝对收敛; (D)z?1?2i点一定发散. 4.下列结论正确的是( )
(A)如果函数f(z)在z0点可导,则f(z)在z0点一定解析;
(B) 如果?f(z)dz?0,其中C复平面内正向封闭曲线, 则f(z)在C所围成的
C区域内一定解析;
(C)函数f(z)在z0点解析的充分必要条件是它在该点的邻域内一定可以展开成为z?z0的幂级数,而且展开式是唯一的;
(D)函数f(z)?u(x,y)?iv(x,y)在区域内解析的充分必要条件是u(x,y)、
v(x,y)在该区域内均为调和函数.
5.下列结论不正确的是( ).
(A)、lnz是复平面上的多值函数; (B)、cosz是无界函数;
z(C)、sinz 是复平面上的有界函数;(D)、e是周期函数.
得分 三.按要求完成下列各题(每小题8分,共计50分)
(1)设f(z)?u(x,y)?i(x?g(y)))是解析函数,且
2f(0)?0,求
g(y),u(x,y),f(z).
zdz.其中C是正向圆周z?2; (2).计算?C22(z?1)(z?i)z2ezdz,其中C是正向圆周z?2; (3).计算?C(1?z) . s ..
1 . ..
1dz.其中C是正向圆周z(4).利用留数计算?C2(z?1)(z?2)?3;
z(z2?1)(z?2)3(5)函数f(z)?在扩充复平面上有什么类型的奇点?,如果
(sin?z)3有极点,请指出它的级. 四、(本题12分)将函数f(z)?1在以下区域内展开成罗朗级数;
z2(z?1)(1)0?z?1?1,(2)0?z?1,(3)1?z??
五.(本题10分)用Laplace变换求解常微分方程定解问题
?y??(x)?5y?(x)?4y(x)?e?x??y(0)?y?(0)?1
六、(本题8分)求
??
f(t)?e??t(??0)的傅立叶变换,并由此证明:
cos?t???td??e22?2?0???
?复变函数与积分变换?期末试题简答及评分标准(B)
一.填空题(每小题3分,共计15分)
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. ..
1.
?1?i的幅角是( ??2k?,k?0?1,?2,? );2.Ln(?1?i)的主值是241?(ln2?i );3. 241(7)f(z)?f(0)?( 0 );2,
1?z4.f(z)?z?sinz1Res[f(z),0]?f(z)? ,( 0 ) ;5. 32,
zzRes[f(z),?]?( 0 );
二.选择题(每小题3分,共计15分)
1----5 A A C C C
三.按要求完成下列各题(每小题10分,共计40分)
(1)求a,b,c,d使f(z)?x?axy?by?i(cx?dxy?y)是解析函数,
2222解:因为f(z)解析,由C-R条件
?u?v?u?v??? ?x?y?y?x2x?ay?dx?2yax?2by??2cx?dy,
a?2,d?2,,a??2c,2b??d,c??1,b??1,
给出C-R条件6分,正确求导给2分,结果正确2分。
(2).
?C1dz.其中C是正向圆周z2z(z?1)?2;
解:本题可以用柯西公式\\柯西高阶导数公式计算也可用留数计算洛朗展开计算,仅给出用前者计算过程 因为函数f(z)?1在复平面内只有两个奇点z1?0,z2?1,分别以z1,z22(z?1)z为圆心画互不相交互不包含的小圆
c1,c2且位于c内
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