complex-analysis/ForStudents/листки Забродина/listok11.tex

111 lines
No EOL
4.3 KiB
TeX
Raw Permalink Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

\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 11
\end{center}
\nz
Рассмотрим аналитическое продолжение функции
$f(z)=\sqrt{z^2+9}$, заданной в окрестности точки
$z=4$ условием $f(4)=5$, вдоль
а) полуокружности $|z|=4$,
${\rm Im} \, z\geq 0$, б) полуокружности $|z|=4$,
${\rm Im} \, z< 0$, с) отрезка $[-4, 4]$.
Чему равно $f(-4)$ во всех этих случаях?
\nz
Фиксируем какую-либо ветвь функции
$f(z)=\sqrt{z^2-9}$ в окрестности точки $z=5$ и
рассмотрим два
способа ее аналитического продолжения
из точки $z=5$ в точку $x\in [-3,3]$: вдоль
дуги полуокружности в верхней полуплоскости и
вдоль
дуги полуокружности в нижней полуплоскости.
Результаты обозначим $f(x+i0)$ и $f(x-i0)$ соответственно.
Как связаны между собой $f(x+i0)$ и $f(x-i0)$?
\nz
Пусть $D$ -- вся комплексная плоскость с разрезами по отрезкам
$[-1, i]$ и $[-i, 1]$, а $h(z)$ -- регулярная ветвь функции $\sqrt{1-z^4}$,
положительная на интервале $(-1, 1)$. Найдите значения $h(\sqrt{5/3})$,
$h(i\sqrt{5/3})$.
\nz
Пусть $h(z)$ -- регулярная ветвь функции $\sqrt[3]{1-z^2}$ в области $D$,
удовлетворяющая условию $h(0)=1$. Найдите значение $h(-3)$ в случаях, когда
область $D$ а) вся комплексная плоскость с разрезами по лучам $[1, +\infty ]$ и
$[-1, -1+i\infty ]$, б) вся комплексная плоскость с разрезами по лучам
$[1, 1-i\infty ]$ и $[-1, -1-i\infty ]$.
\nz
Пусть $h(z)$ -- регулярная ветвь многозначной функции
$\displaystyle{\log \frac{1-z}{1+z}}$ в области $\C \setminus [-1, 1]$, такая,
что $h(0+i0)=0$. Найдите значения $h(0-i0)$, $h(i)$, $h(\infty )$. Разложите
функцию $h(z)$ в ряд Лорана по степеням $z$ в окрестности $\infty$.
\nz
Пусть $D$ -- вся комплексная плоскость с разрезами по лучам $[-\infty , -1]$ и
$[1, +\infty ]$, а $h(z)$ -- регулярная ветвь многозначной функции $\log (1-z^2)$
в области $D$, удовлетворяющая условию $h(0)=0$. Найдите $h(i)$, $h(-i)$,
$h(2+i0)$, $h(2-i0)$.
\nz
Исследуйте поведение каждой из однозначных ветвей заданных аналитических
функций в окрестности указанных точек и определите тип особенностей
(если они есть): \\
а) $\displaystyle{\frac{z}{1+\sqrt{z-3}}\, , \,\, z=4}$ , б) $\displaystyle{
z+\sqrt{z^2 -1}\, , \, z=\infty} $,
в) $\displaystyle{\frac{2z+3}{1+z -2\sqrt{z}}\, , \, z=1} $, \\
г) $\displaystyle{\cos \frac{1}{1+\sqrt{z}}}\,, z=1$,
д) $\displaystyle{\sin \frac{1}{1+\sqrt{z/(z-1)}}}\,, z=\infty$.
\nz
Найдите вычеты $\mbox{res}_{z=1}(f(z)dz)$ для каждой из однозначных ветвей функции
а) $f(z)=\displaystyle{\frac{1}{\sqrt{2-z}+1}}$, б) $f(z)=
\exp \left ( \displaystyle{\frac{1}{1+\sqrt{z}}}\right )$.
\end{document}
\end{document}