1.4 习题路线与检查题|数学物理方法

数学物理方法 · 1.4 习题路线与检查题
学习总目录

第一章 / 1.4

习题路线与检查题

原书习题20—23页

1.4 · 原书习题20—23页

15 先练哪些题,做到什么程度

题型 原书题号 最先写下的东西 过关表现
四则运算、极坐标、方根 1—6 代数形式或模角形式 全部根列齐、无分母零点
模不等式与恒等式 8—11 共轭展开、三角不等式 估计方向正确
共线、正方形与轨迹 12—15、18、20、22 向量差、距离、角度 先识别几何量再展开
序列与辐角连续性 16—17 模、实虚部、主值区间 知道模收敛不够
区域和参数曲线 19、21 所有不等式取交集 边界、开闭、洞都说清楚
有限三角求和 7 等比和 能取实部、虚部

第一轮建议按表从上往下做,每一类至少独立完成两小题;某一类错了,就回到对应单元重算例题。原书第11题第二小题是较强的不等式证明,第12—15题几何证明也比直接运算费时,可放第二轮,不影响你先学习解析函数。第17题提醒:主辐角在负实轴处会跳跃,在原点处没有定义;这会直接影响对数分支。

以下是自编检查题,与原书习题另行编号。答案在屏幕上默认折叠,打印版全部展开。

1.4 · 原书习题20—23页 · 自编检查题

练习1 代数运算与共轭

求 ,并分别写出结果的实部、虚部和模。

展开解析:先消复分母

乘 ,得到 。实部 ,虚部 ,模为 。也可用模的商检查:。若你把虚部写成 ,需回到第一单元辨认定义。

1.4 · 原书习题20—23页 · 自编检查题

练习2 方根必须列全

求 的全部根,并说明它们的几何分布。

展开解析:模开四次方,角先加整周再除4

,故根为 ,。代数形式为 、、、。它们位于半径2的圆上,相邻夹角 。不能只写主根。

1.4 · 原书习题20—23页 · 自编检查题

练习3 一个不等式怎么变成半平面

画出 ,判断它是否为区域、是否单连通,并写边界。

展开解析:离右侧定点更近

设 ,平方后得到 ,即 。这是右半平面,是开而连通的区域,也是单连通域;边界是虚轴 ,不包含在集合内。注意右侧的 表示到 的距离。

1.4 · 原书习题20—23页 · 自编检查题

练习4 判断收敛不要只看模

判断 、、 的极限。

展开解析:模趋零、模固定、模趋无穷分别处理

,所以 。 在四点循环,实部虚部均不能同时收敛,故没有极限。,所以在扩充复平面中 ;旋转不会妨碍趋向无穷远点。

1.4 · 原书习题20—23页 · 自编检查题

练习5 区域、边界和洞

比较 、、。

展开解析:开圆盘、闭圆盘与割开的圆盘

是区域,多连通,边界是圆周 与点0。 闭而非开,按本书定义不是区域;它是闭圆盘,边界只有 。 是删去非正实轴的开圆盘部分,是单连通域;边界含外圆周和从0到 的线段。边界条件不能只把每个严格不等式机械地改成等号,还要检查哪些边界点确实能被集合内点逼近。

1.4 · 原书习题20—23页 · 自编检查题

练习6 下界比精确值更有用

当 时,证明 ;何时取等号?

展开解析:先估计分母

反三角不等式给 ,取平方并倒数即得结论。 时取等号;几何上是半径3的圆上离点1最近的位置。以后估计圆周积分时,先找这样一个统一上界,再乘路径长度。

1.4 · 原书习题20—23页

16 一页回看与进入第二章的门槛

看到加减:用 。看到乘方开方:用 。看到“实数”:考虑与共轭相等。看到模:先翻译成长度或距离。看到极限:先判断是模趋零、坐标分别趋定值,还是模趋无穷。看到区域:依次检查开、连通、有没有洞。

如果练习1—6能在不看答案时做对,并能解释“主辐角为什么会跳跃”“去心圆盘为什么有洞”,就可以进入第二章。弦距的完整推导和较长几何证明可留第二轮;这里保留它们的目的与主线,避免你把尚未熟练的背景证明误认为前进的门槛。

来源、编排与掌握要求

依据用户提供的严镇军《数学物理方法》扫描本第一章整理;正文印刷页3—19,章末习题20—23。扫描PDF文件页序等于印刷页码加6。按原书节序覆盖各主题,以重新讲解、推导主线和例题说明组织,未逐字复制原文。自编检查题与原书习题分开编号,原书题号可在本章习题路线中查找;本文件不声称是全部原书习题的逐题答案册。

第一轮优先掌握能独立做题所需的概念、步骤和适用条件;背景、证明及拓展均说明用途和暂缓深究的边界。第一章含6道自编检查题及完整解析。公式与SVG内嵌,可离线阅读;屏幕答案默认折叠,打印时自动展开。整理日期:2026年10月15日。