【复变函数课后答案(北京邮电大学版1)】在学习复变函数这门课程的过程中,很多学生都会遇到一些难以独立解决的习题。尤其是对于刚开始接触复数、解析函数、积分变换等内容的同学来说,课后练习题往往成为理解知识点的重要桥梁。为了帮助大家更好地掌握复变函数的核心概念和解题技巧,本文将围绕《复变函数》(北京邮电大学出版社)第一版的相关课后习题进行简要解析与总结。
一、课程简介
《复变函数》是数学类专业的一门基础课程,主要研究复数域上的函数及其性质。课程内容涵盖复数的基本运算、复变函数的极限与连续性、导数与解析函数、复积分、级数展开、留数理论等。这些内容不仅为后续的信号处理、电路分析、量子力学等学科打下坚实的数学基础,也在工程实践中具有广泛的应用价值。
二、教材特点
北京邮电大学出版的《复变函数》教材结构清晰,内容详实,注重理论与实际应用的结合。其特点是:
- 逻辑性强:每一章都从基本概念入手,逐步深入,便于学生循序渐进地理解和掌握。
- 例题丰富:书中配有大量典型例题,有助于学生巩固所学知识。
- 课后习题系统:每章末尾均附有适量的课后练习题,用于检测学习效果。
三、课后习题解析(部分)
以下是一些典型习题的简要解答思路,供参考:
1. 复数的运算
题目:设 $ z = 1 + i $,求 $ z^2 $ 的模与幅角。
解析:
首先计算 $ z^2 = (1 + i)^2 = 1 + 2i + i^2 = 1 + 2i - 1 = 2i $。
因此,$ |z^2| = |2i| = 2 $,幅角为 $ \frac{\pi}{2} $。
2. 解析函数的判定
题目:判断函数 $ f(z) = x^2 - y^2 + 2xyi $ 是否为解析函数。
解析:
将 $ f(z) $ 表示为 $ u(x, y) + iv(x, y) $,其中 $ u = x^2 - y^2 $,$ v = 2xy $。
验证柯西-黎曼方程:
- $ \frac{\partial u}{\partial x} = 2x $,$ \frac{\partial v}{\partial y} = 2x $
- $ \frac{\partial u}{\partial y} = -2y $,$ \frac{\partial v}{\partial x} = 2y $
满足柯西-黎曼条件,故该函数在复平面上处处解析。
3. 复积分计算
题目:计算 $ \int_C z^2 dz $,其中 $ C $ 是从 $ 0 $ 到 $ 1+i $ 的直线段。
解析:
参数化曲线 $ C $:令 $ z(t) = t + ti $,其中 $ t \in [0,1] $。
则 $ dz = (1 + i)dt $,代入积分得:
$$
\int_0^1 (t + ti)^2 (1 + i) dt
$$
计算后可得结果。
四、学习建议
1. 重视基础概念:复变函数中的许多概念(如解析性、奇点、留数等)需要扎实的基础才能灵活运用。
2. 多做练习题:通过反复练习,可以加深对公式的理解,并提高解题速度。
3. 结合图形理解:利用复平面直观地分析函数的变化趋势,有助于理解抽象概念。
五、结语
《复变函数》作为一门重要的数学基础课程,不仅考验学生的逻辑思维能力,也对后续课程的学习起着关键作用。通过对《复变函数》(北京邮电大学版1)课后习题的深入研究与思考,不仅能提升自身的数学素养,也为未来的学习和科研打下坚实的基础。希望本文能为广大同学提供一些有益的帮助,助力大家顺利攻克复变函数这门课程。