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数学物理方法·强化班 ​

来源:东哥物理考研《数学物理方法》强化班习题(第一讲:复数的三种表示、模与辐角、柯西–黎曼、由实部/虚部求解析函数与 ;第二讲:复积分;第三讲:幂级数收敛圆与收敛区域、泰勒展开、洛朗展开、奇点性质;专题四:留数、围道积分、实积分;傅里叶级数/积分)。编号自成一套,页面上记作「强化 N」(锚点 mp-qh-N),和各章教材题分开。

标次数:×N = 做过 N 次;×0 未做过。不再使用色标。本页只挂题干(与教材章一致,不挂骨架/入口)。第一讲(强化1–7)照片已写过 → ×1;第二讲(强化8–13)登记题面 → ×0;第三讲(强化14–27)登记题面 → ×0;专题四(强化28–34)登记题面 → ×0;傅里叶讲(强化35–42)→ ×1;拉普拉斯变换(强化43–57,括号内为讲义原题号,第9、11、15题未拍不录,打叉小问不录)2026-11-01 登记 → ×0。页面按专题分节,每题保留原编号。

专题目录:复数与解析函数 · 复积分 · 幂级数 · 泰勒 · 洛朗 · 奇点 · 留数与围道积分 · 傅里叶级数与积分 · 拉普拉斯变换


复数与解析函数 ​

强化1 · 复数的代数式 / 三角式 / 指数式 · ×1 ​

将下列复数用代数式、三角式和指数式几种形式表示出来。

  1. ( 是实常数)

强化2 · 实部、虚部、模和辐角 · ×1 ​

写出下列复数的实部、虚部、模和辐角。

  1. ( 为实数)
  2. ( 是实变数 的实函数)
  3. ()

强化3 · 证明柯西–黎曼条件 · ×1 ​

证明柯西–黎曼条件:解析函数 在 处复可导的充要条件(即导出并证明 C-R 方程组)。


强化4 · 极坐标下的柯西–黎曼条件 · ×1 ​

证明极坐标 下的柯西–黎曼条件:


强化5 · 已知实部或虚部求解析函数 · ×1 ​

已知解析函数 的实部 或虚部 ,求该解析函数。

  1. ,
  2. ,页旁红注「此书有误」,手写改式 (与印式差自变量上的因子 )。做题时以旁注改式为准,印式可作对照。
  3. ,
  4. ,
  5. ,

强化6 · 已知实部求 · ×1 ​

设 ,已知解析函数 的实部 ,求 。


强化7 · 已知实部或虚部求 · ×1 ​

已知解析函数的实部或虚部,求 。

页上红注:「微分一下必得」。


复积分 ​

强化8 · 三路径 · ×0 ​

求 ,三条路径:

(i) 实轴 ,再平行虚轴 ;

(ii) 虚轴 ,再平行实轴 ;

(iii) 直线段 ,参数 。


强化9 · · ×0 ​

计算

其中 为图示正向闭合围道,同时包住奇点 。


强化10 · 按给定路径算 与 · ×0 ​

按给定路径计算积分。

(1)

  • (i) 折线: 与 ;
  • (ii) 线段:,。

(2) ,规定

  • (i) 单位圆上半周;
  • (ii) 单位圆下半周。

强化11 · 正向四式( 与 ) · ×0 ​

计算闭路积分( 正向单位圆):

(1) ;

(2) ;

(3) ;

(4) 。


强化12 · 四围道 · ×0 ​

计算

围道 分别为:

(1) ;

(2) ;

(3) ;

(4) 闭合曲线 。


强化13 · · ×0 ​

计算


幂级数 · 泰勒 · 洛朗 · 奇点 ​

强化14 · 幂级数的收敛圆 · ×0 ​

求下列幂级数的收敛圆。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)


强化15 · 由 求组合级数收敛半径 · ×0 ​

已知幂级数 及 的收敛半径分别是 及 。求下列幂级数的收敛半径。

(1)

(2)

(3)

(4)


强化16 · 、 系数收敛半径 · ×0 ​

求下列幂级数的收敛半径。

(1)

(2)


强化17 · 确定级数的收敛区域 · ×0 ​

试确定下列级数的收敛区域:

(1)

(2)

(3)

(4)


强化18 · 在 泰勒展开 · ×0 ​

求 在 的泰勒展开。


强化19 · 在 泰勒展开 · ×0 ​

求多值函数 在 的泰勒展开,规定 。


强化20 · 指定点邻域泰勒展开 · ×0 ​

在指定的点 的邻域上将下列函数展开为泰勒级数。

(1) ,在

(2) ,在

(3) ,在

(4) ,在

(5) ,在

(6) ,在

(7) ,在

(8) 和 ,在


强化21 · 指定点泰勒展开并给收敛半径 · ×0 ​

在指定点展开为泰勒级数并给出收敛半径。

(1) ,在

(2) ,在

(3) ,在

(4) ,在

(5) ,在 (只求前四项)


强化22 · 两区域洛朗 · ×0 ​

求 在 与 的洛朗展开。


强化23 · 挖去奇点环域 / 指定环域洛朗(15 小问) · ×0 ​

在挖去奇点 的环域上或指定的环域上将下列函数展开为洛朗级数。

(1) ,在

(2) ,在

(3) ,在 ;在

(4) ,在

(5) ,在

(6) ,在 ( 很大)

(7) ,在

(8) ,在

(9) ,在奇点

(10) ,在奇点

(11) ,在奇点

(12) ,在奇点

(13) ,在 ;在 ;在

(14) ,在 ;在 ;在

(15) ,在 ;在


强化24 · 指定区域洛朗展开 · ×0 ​

求下列函数在指定区域的洛朗展开。

(1) , 附近

(2) ,

(3) ,

(4) ,

(5) ,

(6) ,


强化25 · 判断奇点性质;极点定阶 · ×0 ​

判断下列函数奇点的性质;若为极点,确定阶数。

(1) ,

(2)

(3) ,

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)


强化26 · 判断在 点的性质 · ×0 ​

判断下列函数在 点的性质。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8) (直接连接 作割线)


强化27 · 、 阶极点组合的奇点性质 · ×0 ​

设函数 和 分别以点 为 阶和 阶极点,问对于下列函数而言, 是何种性质的点?

(1)

(2)

(3)


留数与围道积分 ​

强化28 · 奇点留数 · ×0 ​

求 在奇点处的留数。


强化29 · 奇点留数 · ×0 ​

求 在奇点处的留数。


强化30 · 确定奇点并求留数 · ×0 ​

确定下列函数的奇点,求出函数在各奇点的留数。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)


强化31 · 求奇点处留数 · ×0 ​

求下列函数在奇点处的留数。

(1)

(2) ( 正整数)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)


强化32 · 实变函数定积分(留数法) · ×0 ​

计算下列实变函数定积分。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(提示:,)

(7)

(8)


强化33 · 围道积分 · ×0 ​

计算下列积分值。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5) ( 正整数)

(6)

(7)

(8) ,其中 , 正整数


强化34 · 实变无穷积分(留数法) · ×0 ​

计算下列实变函数定积分。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8) ,以及


傅里叶级数与积分 ​

强化35 · 锯齿波 展傅里叶级数 · ×1 ​

将锯齿波展为傅里叶级数。在 这个周期上,该锯齿波可表为 。


强化36 · 下列函数展傅里叶级数(五小问) · ×1 ​

将下列函数展为傅里叶级数:

(1)

(2)

(3) 在 这个周期上,( 非整数)

(4) 在 这个周期上,( 非整数)

(5) 在 这个周期上,


强化37 · 上 ,条件 · ×1 ​

在区间 上定义了函数 。试根据条件 将 展开为傅里叶级数。


强化38 · 矩形波展复数傅里叶级数 · ×1 ​

矩形波 ,在 这个周期上可表为

试将它展开为复数形式的傅里叶级数。


强化39 · 脉冲 展傅里叶积分 · ×1 ​

将下列脉冲 展开为傅里叶积分。

注意在半无界区间 上,本例的 与例 1 的 相同。


强化40 · 半无限矩形脉冲:Neumann / Dirichlet 展傅里叶积分 · ×1 ​

是定义在半无界区间 上的函数:

(1) 在边界条件 下,将 展为傅里叶积分;

(2) 在边界条件 下,将 展为傅里叶积分。


强化41 · 展实数形式傅里叶积分 · ×1 ​

将 展为实数形式的傅里叶积分。


强化42 · 含 的初值问题求 Green 函数 · ×1 ​

求下列常微分方程初值问题的解(即 Green 函数 )。

(1)

(2)

(3)

提示:上述变系数常微分方程解参考第九章习题。


拉普拉斯变换 ​

强化43 · 求 的拉普拉斯变换(拉氏1) · ×0 ​

求 的拉普拉斯变换。


强化44 · 求 的拉普拉斯变换(拉氏2) · ×0 ​

求函数 的拉普拉斯变换。


强化45 · 求下列函数的拉普拉斯变换函数(拉氏3) · ×0 ​

求下列函数的拉普拉斯变换函数。

(1) ;

(2) ;

(3) ;

(4) 。


强化46 · 证明延迟定理、相似变换、位移定理(拉氏4) · ×0 ​

证明:

延迟定理:;

相似变换:;

位移定理:。


强化47 · LR 串联电路合上开关后的电流(拉氏5) · ×0 ​

串联电路如图所示(电动势 、电阻 、电感 、开关 S 串联),S 合上前电路中没有电流,求 S 合上后电路中的电流。


强化48 · 将下列像函数反演(拉氏6) · ×0 ​

将下列像函数反演。

(1) ;

(2) ;

(3) ;

(4) 。


强化49 · 用普遍反演公式求 的原函数(拉氏7) · ×0 ​

用普遍反演公式求拉普拉斯换式 的原函数。


强化50 · 求 的原函数(拉氏8) · ×0 ​

求 的原函数。


强化51 · 求下列拉普拉斯变换的原函数(拉氏10) · ×0 ​

求下列拉普拉斯变换的原函数。

(1) ;

(2) ;

(3) ;

(4) ;

(5) 。

注:讲义 (6) 打叉,不上线。


强化52 · 用普遍反演公式求原函数(拉氏12) · ×0 ​

用普遍反演公式求下列拉普拉斯换式的原函数。

(1) ;

(2) ;

(3) 。

注:讲义 (4) 打叉,不上线。


强化53 · 求 的原函数(拉氏13) · ×0 ​

求 的原函数。


强化54 · 求 的原函数(拉氏14) · ×0 ​

求 的原函数, 是已知 的像函数。


强化55 · 拉氏变换解常微分方程(组)(拉氏16) · ×0 ​

求解下列常微分方程。

(1) ,;

(2) ,,;

(3) ,。


强化56 · 求解 (拉氏17) · ×0 ​

求解 ,。


强化57 · 用拉普拉斯变换求积分(拉氏18) · ×0 ​

用拉普拉斯变换求下列积分。

(1) ;

(2) ;

(3) ;

(4) 。