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复变习题

第七章 共形映射 习题课

1. 如果单叶解析函数w=f (z )把z 平面上可求面积的区域D 映射成w 平面上的区域D*,证

明D*的面积是

??=D

dxdy

z f A 2

|)('|。

2. 如果函数w=f (z )在z 平面上可求面积的区域D 内单叶解析,并且满足条件1|)(|≤z f ,

证明

π≤??D

dxdy z f 2

|)('|。

3. 如果函数w=f (z )在z =0解析,并且

0)0('≠f ,证明w=f (z )在z =0的一邻域内单叶。

4. 如果函数w=f (z )在区域D 内解析,不为常数,证明|f (z )|不可能在D 内达到最小值。 5. 设f (z )在

a z ≤||内解析,在圆|z|=a 上有|f (z )|>m ,并且

|(0)|f m <,

其中a 及m 是有限正数,证明f (z )在|z |

6. 设在|z|<1内,f (z )解析,并且|f (z )|<1,但f (a )=0,其中|a|<1。证明:在|z|<1内,有不等

式:

z

a a z z f --≤

1)(|. 7. 应用施瓦茨引理,证明:把|z|<1变为|w |<1,且把a 变为0的保形双射一定有下列形状:

z

a a z e

w i --=1θ

,

其中θ是实常数,a 是满足|a|<1的复常数。 8. 试作保形映射:

a) 把带形区域ππ

2<

b) 把去掉上半虚轴的复平面映射成上半平面。 9. 函数2z w =

及w z =分别把21,C y C x ==及43,C v C u ==映射成z 平面及w

平面上的什么曲线?这里x 及y 与u 及v 分别是z 与w 的实部与虚部,4

321

,,,C C C C 是实常数。 10. 试作保形映射:

a) 把椭圆16

192522

=+y x 以外的区域映射成单位圆的外区域;

b) 把双曲线122=-y x 两支之间的区域映射成上半平面;

c) 把抛物线)1(42+=u v 左方的区域映射成上半平面;

11.

试把圆盘|z|<1保形映射成上半平面Im w >0,并且把点-1,1,i 映射成(1);1,0,∞或

(2)-1,0,1。 12. 试把Im z >0保形映射成Im w >0,并且把点(1)-1,0,1;或(2)

1,0,∞映射成∞,1,0。

13. 试作一单叶解析函数w=f (z ),把|z|<1映射成|w|<1,并且使f (0)=1/2,f ’(0)>0。 14.

根据第一章,习题一第12题,证明

1z 及2z 是关于圆)

0(2

1

k k z z z z <=--的对称点。

15. 在圆盘|z|<1中除去实轴上的半区间

)1,2

1[,得一区域。试把这一区域保形映射成

圆盘|w|<1. 16. 试作保形映射:

a) 把|z|<1及|z -1|<1的公共部分映射成|w|<1;

b) 把扇形)2(arg 0π<<

17.

∑∞

+==0

)(n n

n z

a z f

是一个

ρ级整函数,这就是说,

ρ=+++∞→r

r M r ln )

(ln ln lim , 其中

)

0|}()({|max )(||+∞<≤==r z f r M r

z ,

??

?<<≥=+

),

10(0),1(ln ln x x x x (1) 证明M (r )是增函数;

(2) 设p>0及t>0都是有限数,证明

)0(/)exp()(>=r r r r t p ?

在p p t r

/1)/(=时达到最小值

)

ln ln 1(exp(t p p

t

-+, 由此及柯西不等式导出:如果),0(+∞∈ρ,那么

ρ

1ln ||ln lim =+∞→n n a n r ; (3) 设p 及r 都是正有限数,证明

p t t t r t /)(-=ψ

e r t p /=时达到最大值)/exp(ep r p 。由此导出:如果),0(1+∞∈ρ,并且

1

1ln ||ln lim ρ-<+∞→n n a n r , 那么整函数f (z )的级小于1

ρ;

(4) 由(2)及(3)导出:如果

),0(+∞∈ρ,那么整函数f (z )的级是

1

1ln ||ln lim ρρ-

=?+∞→n n a n n 。 18.设}{n

D 是z 平面上不同的单连通区域序列,而且 ???∈n D D D 210。证明:

(1)

+==1

n n

D D 是一个单连通区域;

(2)设)(z f w n =

满足,0)0(',0)0(>=n n f f ,并且是把n D 映射成|w|<1

的唯一保形映

射(n =1,2,…,)。设n

R 是n

D 内所含有以0为心的最大圆盘的半径。还设)(w g z

n =是

)(z f w n =的反函数。那么应用施瓦茨引理:可以导出

n n n n R g w R w g ≥≥)0(' |,||)(|,

(3)由(2)导出:)}0({n g C

D ?=无界;

(4)如果D=C ,那么)}({w g n

在{w|0

沁园春·雪

北国风光,千里冰封,万里雪飘。望长城内外,惟余莽莽;大河上下,顿失滔滔。

山舞银蛇,原驰蜡象,欲与天公试比高。

须晴日,看红装素裹,分外妖娆。江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武,略输文采;唐宗宋祖,稍逊风骚。

一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕。

俱往矣,数风流人物,还看今朝。

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