复变函数(第四版)课后习题答案

习题一解答

1.求下列复数的实部与虚部、共轭复数、模与辐角。 (1)

1

; 32i

(2)

1 3i

i 1 i

(3)34i2 5i

2i

; (4)i8 4i 21

i

32i 1

解 (1) 32i 32i32i

1 32i13

所以

Re

1 32i

1 32i

, Im

32i1 3 13arg

2

2 13 3 13

,

13 13 ,

1 1

32i,

32i 13

Arg

1 32i

2

1 32i

2kπ

2

arctan 2k,k 0,1,2,\

3

(2) 1i ii所以

1 i

3i i

3i1i1i(1i)

i 1 33i3 5 i,

2 2 2

3 2 , 5 2 32

2

2

1 3i Rei 1iIm

1 3i i 1i Arg

1 3i i 1i

1 3i i 1i

3 i 5, 1 3i 2 2 i 1i arg

1 3i i 1i

2kπ

52

34,

2

(3) 34i2 5i

2i

arctan 5 2kπ

3

34i2 5i2i

2i2i7 26i 2

7 13i 2 34i2 5i

2i 34i2 5i

2i

1

k 012\. 26 7i

4 2i

所以

ReIm

7 , 2 13,

34i2 5i

2i 34i2 5i

2i

Arg

34i2 5i

2i

arg

34i2 5i

2i

7 2

l3i

5 29

, 2

26

2kπ 2arctan 7 π 2kπ ,

k 0,1,2,\ .

arctan 267 2k 1

(4)i

4 10

8 2 2

4i i i 14i i 1 3i

1

4

4110i i

所以

4i21 i i

Rei8 4i21 i1,Imi8 4i ii

8

3 1 3i,| i8 4i21 21 i |10

4i21 i

Argi8 4i21 iargi8 4i21 i2kπ arg13i2kπ

= arctan32kπ k 0,1,2,\.

2.如果等式 解:由于

x 1iy 3

53i

x 1iy 353i

53i53i5x 1

3y 3i3x 15y 3

34

x 1iy 31i成立,试求实数 x, y为何值。

5 3i

1 5x 3y 4i3x 5y 181 i 34

比较等式两端的实、虚部,得

5x 3y 4 34 3x 5y 18 34或

5x 3y 38 3x 5y 52

解得 x 1, y 11。

i

3i有这样的性质:-i=i-1=。 4.证明虚单位.证明

1) | z | zz

2

# 6)Re(z) 1 (z z),Im(z) 1 (z z)

2 2i

2

证明:可设 z x iy,然后代入逐项验证。

2是否成立?如果是,就给出证明。如果不是,对那些5.对任何 z,z 2 | z | z

值才成立?

2

解:设 z x iy,则要使 z | z |2成立有

2 2 2 2

x y , xy 0。由此可得 z为实数。 y2 2ixy x 2 y x ,即 x y

6.当| z |1时,求| zn a |的最大值,其中 2 2 n为正整数,a为复数。

iarga

解:由于 z a |z|

n

n

|a|1|a|,且当 z e 时,有

n

iarga

n

n

n z a| e |a|eiarga 1aeiarga 1|a|

故1| a |为所求。

8.将下列复数化成三角表示式和指数表示式。 (1)i; (4)1cos

isin0

π;

(2)-1; (5)

2i

; 1 i

(3)1+ 3 i;

cos5(6)cos3

isin5isin3

2 3

解:(1)i cos π isin π e 2 ;

2

2

(2) 1cosπ isinπ eiπ (3)1i 3 2

1 3 2 i

2

2cos π isin π 2e 3 i

3 3

2

π

(4)1cosisin2sin

2sin

i2sin cos 2sin sin icos

2 2 2 2 2 2

isin π

2 1 2 i 1 2

2sin 2

iπ2 e ,(0

π

cos

2 2

2

π);

(5)

2i

1 i

1 2i1i1i 2

2cos π isin π

4 4

= 2e

(6)

iπ 4

cos5isin5

2 3

cos3isin3

ei5

2

3 i3

ei10/ei9ei19

3

/ e

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