Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

матанчик 4 идз

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
588 Кб
Скачать
☆

(z + 2)dz

7. a) z ò= 12 z(z −1)(z − 2),

3z2dz

8. a) z ò= 32 (z +1)(z − 2),

zdz

9. a) zò=3 (z2 +16)(z + 2),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

10. a)

ò

1

 

(z + 3)(z3 + z),

 

 

 

z

=

 

11. a)

 

5

 

 

 

 

 

 

dz

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 z2 +

 

 

 

 

 

 

 

 

z+i

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

3

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z(z − 4i)

 

 

 

 

 

z−3i

=

 

 

 

 

13. a)

 

2

ez dz

,

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + 4

 

 

 

 

 

 

z−i

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. a)

ò

 

 

 

 

 

 

 

ezdz

 

 

,

 

 

 

 

(z −

4i)(z − i)

 

 

z−i

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

15. a)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5zdz

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z + 2)(z − i)

 

 

 

z−i

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16. a)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln zdz

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−i

 

 

 

=1 (z − 4i)(z − i)

 

 

 

 

 

 

17. a)

ò

 

 

 

 

 

 

 

cos zdz ,

 

 

 

 

 

z−1

 

=2

 

z2 − 4z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

б)

ò

 

 

 

sin(πz 4)dz

,

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сhzdz

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 − 4

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=2

 

 

 

 

(z +1)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln(z 2)dz

 

,

в)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos zdz

 

 

 

 

 

 

 

3 (z − 2i)(z − i)

 

 

(z −1)3(z + 5)

 

z−2i

 

=

 

 

z−1

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosz + 3z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

e

z

 

 

 

cos zdz

,

 

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

 

 

z2 + 2z

 

 

 

 

 

 

 

z+i

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

z

dz

,

 

 

 

 

 

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 3zdz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò=2 z2 + z

 

 

 

 

 

 

 

 

=4 (z + 2)2(z − 8)

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

,

 

 

 

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

 

е

iz

dz

.

 

 

 

 

 

 

 

 

3 z

3

+ z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 (z −1)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−i

 

= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(sin z + 1)dz ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ln z + 6)dz

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−2

 

=3 z2 − 4z

 

 

z+i

 

=3

 

 

(z − i)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

zdz

,

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

chzdz

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−2−2i

 

=3 z

4 −16

 

 

 

 

3

 

 

(1− z)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

б)

б)

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

z+3ò

 

=2

(z3 − 4z)(z + 4)

 

 

ò

 

 

 

 

sh(π z 2)dz

,

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=2

 

 

z2 + 1

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

sin(π (z −1))dz

,

 

 

 

 

z−1

 

=2 z2 − 2z + 2

 

ò

 

 

ch zdz ,

z−1+i =2 z4 −1

в)

ò

 

 

 

 

 

1 + sin z

dz .

 

 

 

 

 

z+i

 

=2

 

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

е

2πiz dz

.

 

 

 

 

 

 

 

(z

 

+ 2i)3

 

 

 

z

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

cos zdz

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z+2i

 

=3 z4 + 4iz3

 

 

 

 

в)

ò

 

 

 

 

 

 

ln zdz

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−3i

 

=2

 

(z − 4i)2 (z − 6i)

 

 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π z

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln zdz

 

 

 

 

 

 

 

 

sh 2

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

,

18. a) ò

 

,

5

 

(z − 4i)(z − i)

 

z−i

 

=3 (z + 4i)(z + i)

 

 

z−3i

 

=

2

cos zdz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. a)

ò

 

 

 

 

 

eiz dz

 

,

 

б)

ò

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=3 z3

+ 4z

 

 

 

 

 

z2 − 3z +

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

z+2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

=

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20. a)

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos zdz

 

,

б)

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

(z − 2i)(z − i)

 

z−3i

=

 

 

 

2

 

 

 

π z dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

б)

21. a)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 −

4

 

 

 

 

 

z−1

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

z

dz

 

 

б)

22. a)

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

(z − 2i)(z − i)

 

 

z−3i

=

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23. a)

ò

 

 

 

 

ez cos zdz,

 

 

б)

 

z

 

=1

 

 

 

z2 + 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24. a)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ez dz

,

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

3 z2

+ z

 

 

 

 

 

z−1

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25. a)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

,

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

z3 + z

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

(sin z +1)dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26. a)

ò

 

 

 

 

 

,

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 − 4z

 

 

z−1

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27. a)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zdz

 

,

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−2i

 

=1 z4 −16

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

z−òi =2 z(z2 + 2),

dz

zò=3 z2 + 4 ,

zdz

zò=4 (z − 3)(z − i) ,

zdz

zò=3 (z − 2)(z −1) ,

(z + 2)dz

z−ò1 =1 z(z −1)(z − 2) ,

2

3z2dz

zò=3 (z +1)(z − 2) ,

zdz

z−3òi =5 (z + 2)(z2 +16),

zdz

zò=2 z2 +1 ,

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

ò

 

 

 

сh2 zdz

.

 

 

 

 

 

 

 

z3

 

 

 

 

z

 

=2

 

 

zdz

 

 

 

z−2ò

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

.

 

 

(z − 3)3(z + 2)

 

 

 

 

ò

 

 

 

1+ sin zdz .

 

 

z

 

=1

 

 

z4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z+2ò

 

 

 

(z + 5)dz

 

 

=2

 

.

 

(z + 2)3(z − 3)

 

 

 

ò cos2 z dz.

z−2i =1 (z − 2i)3

shzdz zò=1 z3(z − 2i) .

ez dz

z ò=2 z4 + 4z3

(z +1)dz

z+ò2 =2 (z + 2)3(z − 3).

еiz dz

z ò=2 (z −1)3 .

ln zdz

z+òi =2 z3(z − 3i).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

53

28. a)

ò

 

 

 

 

 

dz

 

,

б)

ò

 

 

 

zdz

,

 

в)

ò

 

 

 

cos zdz

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=1 (z3 - 4z)(z + 4)

 

 

z

 

=5 (z

- 4i)(z - i)

 

 

 

 

 

 

z+2i

 

=3 z3 - 5iz2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π z

 

 

 

 

 

 

 

 

ez dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zdz

 

 

 

 

 

sh 2 dz

 

 

б)

 

 

ò=3

 

 

 

 

,

 

 

в)

 

 

 

z−ò3

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z - 4)3(z + 3)

29. a)

ò

 

 

,

 

z

 

 

z2 + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 +1

 

 

 

 

 

 

 

z−i

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30. a)

ò

 

 

 

ln zdz

 

, б)

z−2òi

 

 

 

z2dz

 

 

, в)

ò

 

 

 

 

shzdz

.

 

 

 

 

=1 (z - 4i)(z - i)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z - 2)3

 

 

 

 

 

 

(z − 4i)(z − i)

 

 

 

 

 

 

z−3,5i

 

 

 

=3

 

 

 

 

z−1

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.9 Знайти радіус збіжності степеневого ряду.

∞zn

1.nå=0 (1 + i)n

∞n(2 + i)z n

4.å

n=0 n2 + 4i

∞

æ

i ön

7. å

ç

 

÷

z n

 

n=0

è

2 + i ø

 

 

 

 

 

 

∞

(3+2i)n zn

10.

åe

 

n=0

 

 

∞

 

13.

å(1 - i)2n z n

n=0

∞z n

16.nå=0 (3 + 4i)n

∞æ 3 +i ön

2.åç ÷ zn è 2 øn=0

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

åein zn

 

 

 

 

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ (1 + 2i)n

 

 

 

8.

å

 

 

 

 

 

 

 

z n

 

 

n +1

 

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

n z

n

 

 

 

11. å

 

 

 

 

 

 

(

 

- i)n

 

n=0

3

 

∞ (3i - 4)n

 

 

 

14. å

 

 

 

 

 

 

 

zn

 

 

n2

 

 

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

∞iπ

17.åe 4 zn

n=0

 

∞

æ

1 + 2ni ön

3.

å

ç

 

 

÷ zn

 

 

 

n=0

è

n + 2i ø

 

(1 + i)n

 

 

 

∞

 

 

6.

å

 

 

z n

 

n + i

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

9. åcos(in)zn

n=0

∞ zn

12. nå=0 (1 - i)2n

∞ (n + i)z n

15. nå=0 (3 + 4i)n

∞(2 + i)n

18.å n! zn

n=0

∞

2n + 3i

 

 

∞

2 + in

 

 

∞

z

n

19. å

z n

20. å

 

z n

21. å

 

 

 

1 - 6ni

3n - 2i

(n + i)× 2n

n=0

 

n=0

 

 

n=0

∞

z

n

 

∞

(1 - i)

n

 

 

∞

(i +

 

)n zn

22. å

 

 

 

 

23. å

 

 

z n

24. å

3

 

 

n

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

n=0(3 +

2i)

 

n=0

 

 

 

n=0

 

 

 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

54

 

∞

 

(1+i)n zn

∞

 

 

 

 

∞

 

z

n

25.

åe

26. å(2 + i)n zn

27.

å

 

 

 

(4

− 3i)n

 

n=0

 

 

 

 

n=0

 

 

 

 

n=0

 

∞

 

z

n

∞

z

n

 

∞

 

 

 

 

28.

å

 

 

 

29. å

 

 

30. åe(i−2)n zn

cos(in)

sin(in)

 

n=0

n=1

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.10 Розвинути в ряд Лорана функцію

f (z)

по степенях z в

заданому кільці.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

f (z) =

 

 

1

, 0

<

 

 

z

 

 

 

< 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 − z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

f (z) =

 

 

 

3

 

 

, 1 <

 

 

z

 

< 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 − z − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

f (z)=

 

 

1

 

 

 

, 2

 

 

<

 

 

 

z

 

 

 

< ∞ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 − 3z + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

f (z) =

 

 

−1

 

 

, 1 <

 

 

z

 

 

< 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 − 3z + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

f (z)=

 

 

− 9

 

 

 

, 1

 

<

 

z

 

 

< 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3 + 3z2 − 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

f (z)=

1− z

 

, 0 <

 

z

 

 

< 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

f (z) =

 

2z +1

 

 

, 1 <

 

z

 

< 2 .

 

 

 

 

 

 

z2 + z −

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (z)=

2 − 5z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

 

 

, 1 <

z

< 2 .

z3 + z2 − 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

f (z)=

2z + 1

 

, 0 <

 

z

 

 

< 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

f (z) =

 

6

 

 

 

 

 

, 2 <

 

 

z

 

 

 

< 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 − 2z − 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

f (z) =

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,1 <

 

z

 

< 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z −1)2 (z + 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. f (z)=

 

z2 + 3z − 7

 

, 1 <

 

 

 

 

 

z

 

< 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3 − 3z2 + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

f (z) =

 

 

2

, 0 <

 

 

 

 

z

 

 

< 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

f (z) =

 

 

 

 

 

1

 

 

 

, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

z

 

 

< 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + 5z + 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

f (z) =

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

, 2 <

 

z

 

< ∞ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

f (z) =

 

 

3z + 3

, 1 <

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

< 2.

 

 

 

 

 

z2

+ z − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

f (z) =

 

 

2z + 1

, 2 <

 

z

 

 

 

 

 

 

< ∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

+ z − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

f (z)=

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 1 <

 

z

 

< 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

+ 3z + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

f (z) =

 

1

 

, 0

<

 

z

 

 

< 1 .

 

 

 

 

 

z3 + z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

f (z)=

 

2

 

 

 

 

 

 

 

, 1

<

 

 

z

 

 

 

< 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

− 4z + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20.

f (z) =

 

 

2

 

 

 

 

 

 

, 2

<

 

z

 

< 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

+ 6z + 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

f (z) =

 

 

2

 

 

, 0

<

 

z

 

 

< 2 .

 

 

 

 

 

 

 

z2

− 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

f (z) =

2

 

, 0 <

 

z

 

< 1.

 

 

 

 

24.

f (z) =

 

 

 

3

 

, 1 <

 

 

 

z

 

< 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3 − z

 

 

 

 

 

 

 

z2

− z − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

f (z) =

 

3z − 4

 

 

 

 

 

, 1 <

 

 

z

 

< 2 .

26.

f (z) =

 

 

 

4

, 4

<

 

 

z

 

 

< ∞ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3 − 3z2 + 2z

 

 

 

 

 

z2

− 4z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

f (z) =

 

8

 

 

, 0 <

 

z

 

< 2 .

 

 

28.

f (z) =

 

 

 

2

 

 

 

 

 

, 0 <

 

z

 

< 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3 − 4z

 

 

 

 

 

z3 − 3z2 + 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

f (z)=

z

2

+ z +1

, 0 <

 

z

 

< 1.

30.

f (z) =

 

 

18

, 0

<

 

z

 

 

< 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

3

− 9z

 

 

z3 + 2z2 + z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.11 З′ясувати характер особливих точок функції f (z) і знайти лишки в цих точках.

1.

f (z)=

 

 

 

sin z

 

 

 

z4 + 2z3 + z 2

 

4.

f (z)=

 

 

z2 −1

 

 

 

z3 + z 2

 

 

 

 

 

 

 

7.

f (z)=

 

ez −1

 

 

 

z 4 − z3

 

 

 

 

 

 

 

10.

f (z)=

 

cos z −1

 

 

 

 

 

 

z3 (z − 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

f (z)=

 

z 2

 

 

 

(z2 + 1)2

 

 

 

 

 

16.

f (z)=

z2 + z −1

 

 

z3 − z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

f (z)=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

4z3 − z5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

f (z)= (z − 1)2 sin

 

1

 

 

z −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. f (z)= z2 −1

z 4 − 3z3 + 2z

5.f (z)= (z −1)21(z 2 + 4)

8.f (z)= z 4 sin 1z

11.

f (z)=

1

 

 

 

z 4 + z 2

14.

f (z)=

e z

(z + 1)4

 

17.

f (z)=

1

 

 

 

z 4 + z 2

20.

f (z)=

 

z 2 + 1

 

 

(z + i)3

 

 

 

23.

f (z)=

1 − e z

 

z3

 

 

 

3.

f (z)= 1 − cos z

 

 

 

 

 

z5

6. f (z)=

 

 

 

ch z

(1 − z 2 )(z + 1)

9.

f (z)= z

3 cos

1

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

12.

f (z)=

 

eπ z

 

(z − i)2

 

 

 

 

 

f (z)=

 

 

cos z

15.

z 2 (z2 + 9)

18.

f (z)=

 

 

z

(z + 1)3 (z − 2)

 

21.

f (z)=

sin 2z

 

 

z3

 

 

 

 

 

24.

f (z)=

 

z 6

 

(z −1)4

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

 

 

 

 

 

 

56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

f (z)=

 

sin 2z

26.

f (z)=

 

2z5

27.

f (z)=

z

 

z(z + 1)3

 

 

 

sin z

 

 

 

(z − i)3

28.

f (z)=

z3

29.

f (z)=

e z

30.

f (z)=

 

 

z

 

 

 

 

(z − 2)2 (z − 1)

 

z4 + 1

z 4 + z3

2.3.12 Обчислити інтеграли за допомогою лишків.

1.а)

2.а)

3.а)

4.а)

5.а)

6.а)

7.а)

8.а)

9.а)

z3dz

z ò=2 (z2 +1)2

zdz

z−ò1=3 (z + 2)2(z −1)

zdz

z−ò3 =3 (z − 4)3(z − 3)

ez dz

z ò=2 z4 + 2z3

z2dz

z−2òi =4 z2 + 25

cos zdz z+2òi =3 z4 + 4iz3

(z + 5)dz

z+ò2 =2 (z + 2)3(z − 3)

sin zdz

z+ò1=3 z4 + 2z3 + z2

e2zdz

z−ò1 =3 (z2 −1)2

б)

ò

 

 

(z − 2i)3ch

 

1

 

dz

 

 

−

 

 

z−2i

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

(z + i)2 sin

 

1

 

 

dz

 

z + i

 

z

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ò(z +1)3e

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

z+1

 

 

 

 

 

z+1

 

 

=1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1− cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

z

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

e z +1

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

(z − i)3 cos

1

 

 

dz

 

 

 

 

 

z − i

 

 

z

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

ò(z + 2)3e

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z+2

 

 

 

 

 

z+2

 

=1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

z3ch

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−i

 

 

=2

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1− sin 1

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

z

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

=1

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

+∞

dx

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

(x2 +1)3

 

−∞

в)

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 + 4x +13)2

 

−∞

в)

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 + 2x +17)2

 

−∞

в)

+∞

 

dx

ò

 

(x2 + 4)(x2 +16)2

 

−∞

в)

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 + 4)2 (x2 +1)

 

−∞

в)

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 + 4x + 20)2

 

−∞

в)

+∞

dx

 

 

 

 

 

ò

 

.

 

 

 

 

1+ x4

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

+∞

 

dx

 

 

 

в) −ò∞

(x2 +1)(x2 + 9)

в)

+∞

dx

 

ò

(x2 + 2x + 5)2

 

−∞

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

10.а)

11.а)

12.а)

13.а)

14.а)

15.а)

16.а)

17.а)

18.а)

19.а)

20.а)

21.а)

(2z +1)dz

z+ò1=2 (z +1)3(z − 5)

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

1+ sin z

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−2ò

 

 

 

 

 

 

 

z4dz

 

 

=2

(z − 3)3(z + 2)

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

sinπz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

=3

z2 − z

 

 

 

 

 

 

z−i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

z

 

ò

 

 

 

 

 

 

(z +1)3(z2 −16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

еiz dz

 

 

 

=2

 

(z −1)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z −2

 

 

 

 

 

 

 

sin 2zdz z+2òi =3 z4 + 4iz3

ez dz

z+ò1 =1 (z +1)4

(z + 2)dz z−ò2 =1 z(z − 3)2

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

(z2 +1)dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

z+i

 

=1

(z + i)

 

 

ò

 

 

 

ez −1

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

z

4

− z

2

z

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

1+ cos 3z

dz

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

z3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

(z − 2i)2 sin

1

 

 

dz

 

z −

 

 

 

 

z−2i

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

ò(z + 5i)e

(z+5i)2

dz

 

 

 

 

 

 

 

z+4i

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

(z −1)3 sin

 

 

 

 

dz

 

 

 

z

 

−1

 

 

z−1

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ò(z +1)e

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=1

 

 

 

 

 

(z + 4i)2 sh

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

z +

 

 

 

 

z+4i

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z − 2i)4 sin

 

 

 

 

1

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

z−2i

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z −

2i)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

z3sh

1

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=2

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

(z + 2)3 cos

 

 

 

 

1

 

 

dz

 

 

 

 

z

+ 2

 

 

z+1

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

(z − 2)2 sin

 

 

 

 

1

 

 

dz

 

 

 

 

z

 

− 2

 

 

z−2

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ò(z − 2i)e

(z−2i)3

dz

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

 

1− sin

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

z

− 2

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−2

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò(z + i)2e

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

z+i

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z+i =2

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

+∞

dx

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞ (x2 + 4)3

 

 

 

 

 

 

 

+∞

dx

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+17)2

 

 

 

 

−∞ (x2 + 8x

 

 

 

 

+∞

dx

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 5)2

 

 

 

 

 

−∞ (x2 + 4x

 

 

 

 

 

+∞

dx

 

ò

 

 

 

(x2 +16)

−∞ (x2 + 9)2

+∞

dx

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞ (x2 + 9)3

 

 

 

 

 

 

 

+∞

dx

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2)3

 

 

 

 

 

−∞ (x2 + 2x

 

 

 

 

 

+∞

dx

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞ (x2 + 9)(x2 +1)2

+∞

dx

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞ (x2 +16)(x2 + 36)2

+∞

dx

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞ (x2 +12x + 37)2

+∞

dx

ò

 

 

 

+ 25)2

 

 

 

 

−∞ (x2 + 8x

 

 

 

 

+∞

dx

 

ò

 

 

 

(x2 +16)

−∞ (x2 + 4)2

+∞

dx

ò

 

−∞ (x2 +12x + 40)3

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

22.а)

23.а)

24.а)

25.а)

26.а)

27.а)

28.а)

29.а)

30.а)

ò

 

 

 

 

 

 

 

(ln z + 7)dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

z−2

 

=2

 

 

 

 

 

 

(z − 3)

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

sin(z + 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

z

3

+ 2z

2

 

 

z+2

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 z

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

z−2i

 

 

=1 (z − 2i)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos z −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

=2

 

z3

(z − 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z+i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

ò

 

 

 

 

 

 

(z −1)2(z2 + 4)

 

 

 

 

 

 

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

еizdz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

(z −1)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

1− cos z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

z

3

+ 2z

2

z+2

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z−2òi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3 − z)dz

 

=2

(z − i)3(z + 4)

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zdz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

=3

 

 

(z2 +

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

(z − 2)5 sin

 

 

 

 

1

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

z−2

 

=1

 

 

 

 

(z − 2)

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

(z − 3i)2 cos

 

 

 

1

 

 

 

dz

 

z −

 

 

 

 

z−3i

 

=4

 

 

 

 

 

 

 

3i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

(z −i)3ch

 

1

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

z − i

 

 

 

 

 

z−i

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

(z + 3i)2 sh

 

 

 

1

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z+3i

 

=4

 

 

 

 

 

z

+ 3i

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

(z −1)2 sin

 

 

 

1

 

 

 

dz

 

 

 

 

 

 

z

−1

 

z−1

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ cos

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

z + i

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z+i

 

 

 

=1

 

z + i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ò(z + 2i)e(z+2i)2 dz z =3

ò

 

 

(z + i)3sh

 

1

dz

 

 

z + i

 

 

z+i

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

(z −1)5 sin

 

1

 

dz

 

 

2

z−1

 

=2

(z −1)

 

 

 

 

 

 

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

в)

+∞

dx

ò

 

 

 

 

 

 

−∞ (x2 + 25)3

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 +16)4

−∞

+∞

 

dx

ò

 

(x2 +1)2 (x2 + 9)2

−∞

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 +100)3

−∞

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 + 6x +10)2

−∞

+∞

 

dx

 

 

−∞ò

(x2 + 25)(x2 +16)

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 + 36)3

−∞

+∞

 

dx

 

ò

 

(x2 + 8x + 20)2

−∞

+∞

 

dx

 

 

−∞ò

(x2 + 9)(x2 + 25)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

59

3.ЕЛЕМЕНТИ ОПЕРАЦІЙНОГО ЧИСЛЕННЯ

3.1 Довідковий матеріал.

Оригіналом називається комплексна функція f (t) дійсної змінної t , що задовольняє умовам:

1)f (t) – однозначна, кусково-неперервна функція разом зі своїми похідними n -го порядку в інтервалі ( -¥; + ¥ );

2)f (t) = 0 при t < 0 ;

3)

існують

такі числа

M > 0

і

s ³ 0 , що

для

всіх

t > 0

справедливо:

 

f (t)

 

≤ M e s t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

so

,

для якого

умова

3)

виконана

при

будь-якому

s = so + ε

(ε > 0)

і не виконується при s = so - ε ( so

– точна нижня

межа чисел

s )

 

називається

показником зростання функції

f (t) .

Функції,

які при

 

t → ∞ є обмеженими,

або задовольняють умові 3)

називаються функціями експоненціального типу.

Зображенням функції-оригіналу f (t) називається функція F( p ) комплексної змінної p = s + iσ , яка визначається інтегралом (перетворення Лапласа) Лапласа

¥

F( p) == ò f (t) ×e- pt dt

0

Цей інтеграл залежить від параметра p . Операцію переходу від оригінала f (t) до зображення F(p) називають перетворенням Лапласа. Якщо функція f (t) – оригінал із показником зростання so , то її зображення F(p) визначено у комплексній півплощині

Re p > so . Співвідношення

між оригіналом f (t) і

зображенням

F(p) символічно записують:

f (t) ¬ F(p), f (t)¸ F(p)

і т.п. Оригінал

зображується малою літерою, а зображення – відповідною великою. Найпростішою функцією-оригіналом є одинична функція

Хевісайда:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

 

 

 

60

ì0,

t < 0

.

 

σ (t) = í

t ³ 0

 

î1,

 

 

Зауважимо, якщо для функції g(t) , що задовольняє умовам 1) і

3), не виконується умова 2), то для функції

f (t )= σ (t) × g (t )= íì0,

t < 0

 

 

îg (t ),

t ³ 0

умова 2) виконується і ця функція є оригіналом. Надалі запис f (t) слід розуміти як f (t) ×σ (t) .

Властивості перетворення Лапласа.

 

Припускаємо, що функції

f (t) ,

є оригіналами.

 

1. Лінійність.

Якщо

fi (t)

← Fi (p), то для

будь-яких

 

 

 

 

n

 

комплексних чисел

сi , і =

1, п

функція f (t) = åci fi (t)

також є

i=1

оригіналом і справедлива рівність:

n

f(t) ← åci Fi ( p) i=1

2.

Теорема подібності. Якщо f (t) ← F(p), α R , α > 0 , то

 

f (α t)

 

1

æ p ö

і F(α t) →

1

æ

t ö

 

 

←

 

F ç

 

÷

 

f ç

 

÷ .

 

 

α

 

α

 

 

 

 

 

è α ø

 

è

α ø

 

3.

Теорема зсуву.

Якщо

f (t) ← F(p)

і α –

будь-яке

комплексне число, то

eα t × f (t) ← F(p -α ),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тобто множенню оригіналу на eα t

відповідає зсув зображення на α .

4.

Теорема запізнювання. Якщо f (t) ← F(p), τ R , τ > 0 , то

 

 

f (t −τ ) ← e-τ p × F(p),

 

 

 

 

тобто

запізнюванню

оригіналу

на τ > 0

 

відповідає

множення

зображення на e-τ p .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com