Интегрирование функций комплексного переменного
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Необходимые сведения

· Для вычисления интеграла от функции   по кривой   необходимо

выбрать параметризацию кривой , , после чего криволинейный интеграл сводится к определённому интегралу в соответствии с формулой:

                                       

· Интегральная формула Коши для функции:

                                       

· Интегральная формула Коши для производной:

· При интегрировании многозначной функции необходимо выделять её однозначную ветвь.

Задачи для решения в аудитории

1.Вычислить интеграл от функции    по кривой .

 

2.Вычислить интеграл от функции   по кривой .

 

3.Вычислить интеграл от функции   

по окружности  , ориентированной положительно.

 

4.Вычислить интеграл от функции   по следующим кривым:

а) :             б) :             в) :     

г) : отрезок, соединяющий начало координат с точкой

5.Вычислить интеграл по кривой :  от следующих функций:

а)               б)               в)                г)  

 

6.С помощью интегральной формулы Коши вычислить интегралы (все окружности обходятся против часовой стрелки):

а)    б)            в)  

    

г)   д) г)

Какой другой способ решения Задания 6 можно предложить?

7.С помощью интегральной формулы Коши для производной вычислить интегралы (все окружности обходятся против часовой стрелки):

а)      б)         в)  

г)     д)        е)

Какой другой способ решения Задания 7 можно предложить?

8.Вычислить интегралы по заданным контурам (обратить внимание на многозначность подынтегральной функции):

а)       б)  

                       в)

Домашнее задание

 

1.Ефимов-Поспелов, том 3, №№ 13.230-13.242, 13.243, 13.245, 13.247, 13.248, 13.249-13.256, двумя способами №№13.257-13.271

 

 

Занятие 5

 

Комплексные ряды

 

Необходимые сведения

1. Функция, регулярная в круге , раскладывается в ряд Тейлора:

2. Функция, регулярная в кольце , раскладывается в ряд Лорана:

= +

3. Для разложения функций в степенные ряды необходимо повторить разложение основных элементарных функций и формулу суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии (см. занятие 7 за 3 семестр)

 

Задания для решения в аудитории

 

1.Разложить функции в ряд по степеням z всеми возможными способами , указать области сходимости полученных рядов, изобразить их на плоскости С:

 

 ;  ;  ;

 

2.Разложить функции в ряд по степеням , определить области сходимости полученных рядов, изобразить их на плоскости С:

 

;   ;   ;   ,

 

3.Найти области сходимости рядов, изобразить их на плоскости С:

 

,       

 

4.Найти все разложения функций в ряды Лорана по степеням , установить области сходимости полученных разложений, сделать рисунок:

 

, ;        ,

 

5.Найти разложение функции в ряд по степеням  в указанной области:

 

;        

 

 

Домашнее задание

 

Ефимов-Поспелов, том 3:

 

№№13.226 – 13.229,

12.179, 12.181, 12.187 - 12.189.

12.217, 12.221, 12.226, 12.236, 12.241, 12.348, 12.350, 12.351.

12.352 – 12.375 (полезно сделать все, обязательно: любые 10 штук)

 

Занятие 6

 

Изолированные особые точки

 

Необходимые сведения

1. Точка  называется нулём функции  кратности , если                                                                                                                                                                              

 

2. Точка  является нулём функции  кратности функция 

представима в виде , где

3. Точка, в которой функция не регулярна, называется особой точкой.

 

4. Если существует такая окрестность особой точки, в которой нет других особых точек, то эта особенность называется изолированной.

 

5. Изолированные особые точки можно разделить на три типа (см. таблицу)

 

Таблица: «Классификация особых точек»

  №   Тип особой точки     Определение с помощью предела     Определение с помощью главной части ряда Лорана
  1   Устранимая особая точка   Главная часть ряда Лорана отсутствует  
  2   Полюс порядка   В главной части ряда Лорана конечное число слагаемых, максимальная отрицательная степень =  
  3   Существенная особенность   ни конечного, ни бесконечного   В главной части ряда Лорана бесконечное число слагаемых  

6. Полюс первого порядка по-другому называют простым полюсом.

 

7. Связь между нулями и полюсами: если точка  является нулём функции  кратности , то эта точка является полюсом порядка  для функции

 

 

Задания для решения в аудитории

 

1. Определить все нули и их порядок для функций:

(а)        (б)        (в)       (г)

2. Найти все конечные особые точки, указать их характер, в случае полюса – его порядок , для функций:

(а)        (б)        (в)       (г)      (д)       (е)

 

3. Определить характер особенности в точке , разложив функцию в ряд Лорана в окрестности этой точки и выделив главную часть полученного ряда:

 

(а)  ; ; ; ; ;

(б) ( ); ( ); ; ;

(в) ;  ; ;  ;

 

4. Исследовать поведение функции на бесконечности:

(а)        (б)        (в)

 

 

Домашнее задание

 

 Определить все нули и их порядок для функций:

(а)     (б)     (в)    (г)

 

Ефимов-Поспелов, том 3: № № 12.382 – 12.407

 

Занятие 7

 

Вычеты

Применение вычетов

 

Необходимые сведения

1. Определение вычета:

2. Отыскание вычета по ряду Лорана:   – коэффициент ряда Лорана в окрестности особой точки

3. Вычисление вычета в простом полюсе:

(а)

(б) Если , тогда

4. Вычисление вычета в кратном полюсе:

 

5. Основная теорема о вычетах: Если функция регулярна в ограниченной замкнутой области D за исключением конечного числа изолированных особых точек (k=1,…n), то интеграл по границе этой области вычисляется по формуле:

 

6. Вторая теорема о вычетах: сумма вычетов по всем особым точкам, считая бесконечно удалённую, равна нулю.

 

7. Алгоритм вычисления интеграла по замкнутому контуру с помощью вычетов:

· Контур интегрирования изобразить на плоскости

· Найти все особые точки подынтегральной функции (изобразить на плоскости)

· Отметить те точки , которые попадают внутрь контура интегрирования

· Определить их тип и найти вычеты в этих точках

· Просуммировать полученные вычеты и воспользоваться основной теоремой о вычетах

   

 

            

                   Задачи для решения в аудитории

1.Найти вычеты функций в особых конечных точках:

 ;    ;

 ;        ;    ;

: ;   ;           

2.Определить характер бесконечно удалённой точки и найти вычет:

;     ;    

;     ; ;   

;   ;      ;

; ; ;

; ; ; .

3.Вычислить интеграл:

 

a)     б)        в)    

                                   

г) д)        е)

                                    

 

Домашнее задание

1. Ефимов, Поспелов, т.3, №№ 12.408 – 12.449

 

Занятие 8

 

Дата: 2019-03-05, просмотров: 184.