\documentclass[11pt,a4paper]{article} \usepackage[cp1251]{inputenc} \usepackage[russian]{babel} \usepackage{amssymb,amsfonts,amsmath} \usepackage{xspace} \pagestyle{empty} \newcounter{zadacha} \setcounter{zadacha}0 \newcommand*{\nz}{% \par\medskip\refstepcounter{zadacha} \textbf{\thezadacha.} } \let\C\relax \newcommand*{\C}{\ensuremath{\mathbb C}\xspace} \newcommand*{\R}{\ensuremath{\mathbb R}\xspace} \let\Re\relax \let\Im\relax \DeclareMathOperator{\Re}{Re} \DeclareMathOperator{\Im}{Im} \begin{document} \begin{center}\large\sc Теория функций комплексного переменного -- 2025\\ листок 4 \end{center} \nz Вычислите интеграл $\displaystyle{\int_{\gamma}(z-a)^n dz}$ по контуру $\gamma (t)=a+re^{it}$, \\$0\leq t<2\pi$, $r>0$, $n\in \mathbb{Z}$. \nz Вычислите интеграл $\displaystyle{\int_{\gamma} z^n dz}$, где $n\in \mathbb{Z}$, а $\gamma$ -- некоторый путь из $a$ в $b$. (Убедитесь, что при $n\neq -1$ интеграл не зависит от выбора пути, а при $n=-1$ зависит, и опишите как.) \nz Вычислите интеграл $\displaystyle{\oint_{|z|=1} \frac{dz}{z^2 +\frac{1}{4}}}$ по единичной окружности. \nz Вычислите интеграл $\displaystyle{\oint_{\gamma}\frac{2z^2+5z+8}{z(z+1)^2}}\, dz$, где контур $\gamma$ -- окружность $|z|=3$. \nz Найдите все возможные значения интеграла $\displaystyle{ \int_{C} \frac{dz}{z(z^2-1)}}$ при различных выборах контура $C$ ($C$ -- замкнутый контур без самопересечений, не проходящий ни через одну из точек $0,1,-1$). \nz Покажите, что если путь $\gamma$, соединяющий точки 0 и 1, не проходит через точки $\pm i$, то $$ \int_{\gamma}\frac{dz}{1+z^2} =\frac{\pi}{4}+k\pi, $$ где $k$ -- целое число. \nz Вычислите интеграл $\displaystyle{\oint_{|z|=1}\cos (z^{-1})dz}$. \nz Приведите пример рациональной функции $f$ и замкнутого контура $\gamma$ таких, что $\displaystyle{\oint_{\gamma}f(z)dz=1}$ и $\displaystyle{\oint_{\gamma}zf(z)dz =-1}$. \nz Вычислите интеграл $\displaystyle{\int_{\gamma}\bar z dz}$, где $\gamma$ -- окружность радиуса $R$ с центром в точке $a\in \C$, проходимая против часовой стрелки. \nz Вычислите интеграл $\displaystyle{\int_{\gamma} \frac{\bar z}{z}\, dz}$, где $\gamma$ -- окружность радиуса $R$ с центром в точке $a$ ($|a|\neq R$). \nz Пусть $P(z)$ -- многочлен. Докажите, что $$\displaystyle{ \frac{1}{2\pi i}\oint_{|z-a|=R}P(z)d\bar z =-R^2 P'(a)}. $$ \nz Пусть $\gamma$ -- гладкий замкнутый контур, а функция $f$ голоморфна в окрестности кривой $\gamma$. Докажите, что $\displaystyle{\oint_{\gamma}\overline{f(z)}f'(z)dz}$ -- чисто мнимое число. \nz Вычислите интегралы (а) $\displaystyle{\int \!\!\! \int_{\C} e^{-\alpha |z|^2}\, dx \, dy}$, (б) $\displaystyle{\int \!\!\! \int_{\C} e^{-\alpha |z|^2 +az+\bar a \bar z}\, dx \, dy}$. \vspace{1cm} Направление обхода контуров в контурных интегралах предполагается положительным (против часовой стрелки). \end{document}