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复变函数 第2次作业

Chasse_neige

第二章习题 初等函数与多值函数

1.请证明下列等式

(b)

sin(z1+z2)=sinz1cosz2+cosz1sinz2cos(z1+z2)=cosz1cosz2sinz1sinz2

证明

sin(z1+z2)=ei(z1+z2)ei(z1+z2)2i=(eiz1+eiz1)(eiz2eiz2)+(eiz1eiz1)(eiz2+eiz2)4i=eiz1+eiz12eiz2eiz22i+eiz1eiz12ieiz2+eiz22=sinz1cosz2+cosz1sinz2cos(z1+z2)=ei(z1+z2)+ei(z1+z2)2=(eiz1+eiz1)(eiz2+eiz2)+(eiz1eiz1)(eiz2eiz2)4=eiz1+eiz12eiz2+eiz22eiz1eiz12ieiz2eiz22i=cosz1cosz2sinz1sinz2

(d)

cosh2zsinh2z=1,1tanh2z=sech2z

证明

cosh2zsinh2z=(ez+ez2)2(ezez2)2=e2z+e2z+24e2z+e2z24=11tanh2z=1sinh2zcosh2z=cosh2zsinh2zcosh2z=1cosh2z=\sech2z

(f)

ddzsinhz=coshz,ddzcoshz=sinhz

证明

ddzsinhz=ddzezez2=ez+ez2=coshzddzcoshz=ddzez+ez2=ezez2=sinhz

2.请证明不等式 (xy 均为实数)

|sinhy||sin(x+iy)||coshy||sinhy||cos(x+iy)||coshy|

证明

sin(x+iy)=sinxcoshy+icosxsinhy|sin(x+iy)|=sin2xcosh2y+cos2xsinh2ysin2xcosh2y+cos2xsinh2y=sin2xcosh2y+cos2x(cosh2y1)=cosh2ycos2x|coshy|sin2xcosh2y+cos2xsinh2y=sin2x(1+sinh2y)+cos2xsinh2y=sin2x+sinh2y|sinhy||sinhy||sin(x+iy)||coshy|cos(x+iy)=cosxcoshyisinxsinhy|cos(x+iy)|=cos2xcosh2y+sin2xsinh2ycos2xcosh2y+sin2xsinh2y=cos2xcosh2y+sin2x(cosh2y1)=cosh2ysin2x|coshy|cos2xcosh2y+sin2xsinh2y=cos2x(1+sinh2y)+sin2xsinh2y=cos2x+sinh2y|sinhy||sinhy||cos(x+iy)||coshy|

4.判断下列函数是否为多值函数, 若为多值函数, 请分析其支点的情况

(1) 1z3

是多值函数

可能支点:z=1,z=12+32i,1232i,z=

判断

  1. z=1:此时z绕行一圈后w 的辐角变化π,是支点
  2. z=12+32i:此时z绕行一圈后w 的辐角变化π,是支点
  3. z=1232i:此时z绕行一圈后w 的辐角变化π,是支点
  4. 无穷远点:此时z绕行一圈后w 的辐角变化3π,是支点

(2) z213

是多值函数

可能支点:z=1,z=1,z=

判断

  1. z=1:此时z绕行一圈后w 的辐角变化23π,是支点
  2. z=1:此时z绕行一圈后w 的辐角变化23π,是支点
  3. 无穷远点:此时z绕行一圈后w 的辐角变化43π,是支点

(3) cosz

是多值函数

可能支点:cosz=0,即 z=π2+kπ

判断

z=π2+kπ(kZ):此时z绕行一圈后w 的辐角变化π,是支点

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