第三章 / 3.7
习题路线与检查题
原书习题74—77页
26 遇到一道积分题,先选哪条路
| 观察到的形式 | 首选方法 | 先检查 |
|---|---|---|
| 含共轭、模、分段函数 | 参数化 | 路径方向, |
| 有全域有效原函数 | 牛顿—莱布尼茨 | 路径是否在原函数域内 |
| 闭路内外都解析 | 柯西积分定理 | 内部缺点、分支、曲线上奇点 |
| 解析分子除 |
高阶柯西公式 | |
| 多个分母点 | 分式拆分或挖小圈 | 逐个点的位置 |
| 只要求证明上界或极限 | 长大不等式 | 上界是否对整条曲线统一 |
| 给实部/虚部求函数 | C-R 补共轭 | 先验调和、常数和初值 |
原书第1—2题练参数化与方向;第3—4、7—8题练估计;第5、9题把复积分连到实积分;第6题练原函数;第10—15题集中练柯西公式与分母点位置;第16题考边界值能否来自解析函数;第17—21题练调和与共轭;第22—23题练平面场。
第一轮先做1、2、3、6、10、11、13、17、20,每类选足代表小题。第二轮补大弧估计、边界值证明、非线性调和函数组合与复势电荷分解。区分的是复习次序,不是说后半章没有用途。
练习1 一条线段和一条圆弧可以不同
从
展开解析:连续就能积分,但未必路径无关
线段取
练习2 方向与基础积分
沿
展开解析:先按正向算,再反号
正向一阶项为
练习3 外圈内圈怎么加
对圆环
展开解析:全边界与一条外圈不是同一条曲线
外圆逆时针贡献
练习4 柯西公式的内、外、线上三种情况
展开解析:先定位点1
练习5 高阶公式的阶乘
沿
展开解析:三次分母对应二阶导
分子
练习6 两个点的位置改变结果
计算
展开解析:把两个分母点分开处理
恒等分解为
练习7 用估计证明大圆积分消失
对
展开解析:分母用反三角不等式
练习8 原函数有时需要割线
比较
展开解析:先看全局,再算具体弧
练习9 给实部补出解析函数
已知
展开解析:积分常数先写成函数
练习10 一个看起来简单的实部也可能不行
能否在任意开圆盘内找到实部为
展开解析:局部微分条件与全局拓扑分别检查
第一问不能,因为
练习11 按本书复势约定求场
静电复势为
展开解析:实部是力函数,虚部是电势
练习12 把复积分变成一个实积分
利用
展开解析:先参数化,再比较实虚部
柯西公式给整圈积分
27 本章易错表与进入第四章的衔接
| 容易写错的话 | 正确检查 |
|---|---|
| 闭曲线积分都为零 | 还要检查内部解析性或全域原函数 |
| 函数在圆周附近解析就能用定理 | 内部的奇点、孔洞也要处理 |
| 内圆也是逆时针 | 正向区域边界的内圆顺时针 |
| 三次分母求三阶导 | 求二阶导,除 |
| 共轭调和函数就是复共轭 | 一个是补足解析函数的实函数,一个是把虚部变号 |
| 给出调和函数一定有全局共轭 | 单连通保证全局;多连通要另查 |
| 无源无旋场本身解析 | 按 |
本讲义以正确的格林展开和 C-R 符号书写第54页证明,避免将偏导项的加减号照抄后误用。书中第61页的圆周实部公式是补充推导,不强迫第一轮优先背。第70—73页复势记号在本讲义统一为
能独立完成参数化、柯西公式和补共轭这三类题后,再回看第四章:泰勒系数来自高阶柯西公式,罗朗系数来自圆环的内外边界,负一次幂积分为