19

Интегралы от регулярных ветвей

[50/76%]
Показать
LaTeX
Задача 19.1

Для всех регулярных в области GG ветвей hk(z)h_{k}(z) или gk(z)g_{k}(z) указанных многозначных функций вычислить интегралы по положительно ориентированной границе ∂G\partial G области GG:

?
(1)

∮∂Gcos⁡zπi+hk(z)dz\oint_{\partial G} \frac{\cos z}{\pi i+h_{k}(z)} d z, где hk(z)∈Ln⁡z,G={z:∣z+1∣<12}h_{k}(z) \in \operatorname {Ln} z, G = \left\{ z:\left|z+1\right| < \frac{1}{2}\right\};

(2)

∮∂Ghk(z)sin⁡πzdz\oint_{\partial G} \frac{h_{k}(z)}{\sin \pi z} d z, где hk(z)∈Ln⁡z,G={z:∣z−1∣<12}h_{k}(z) \in \operatorname {Ln} z, G = \left\{ z:\left|z-1\right| < \frac{1}{2}\right\};

(3)

∮∂Ghk(z)dz\oint_{\partial G} h_{k}(z) d z, где hk(z)∈Ln⁡z−1z+1,G={z:∣z∣>2}h_{k}(z) \in \operatorname {Ln} \frac{z-1}{z+1}, G = \left\{ z:\left|z\right| > 2\right\};

(4)

∮∂Gdzgk(z)\oint_{\partial G} \frac{d z}{g_{k}(z)}, где gk(z)∈{4z2+4z+3},G={z:∣z∣>1}g_{k}(z) \in \left\{ \sqrt{4 z^{2}+4 z+3}\right\} , G = \left\{ z:\left|z\right| > 1\right\};

(5)

∮∂Gdz5−z+4gk(z)\oint_{\partial G} \frac{d z}{5-z+4 g_{k}(z)}, где gk(z)∈{1−z},G={z:∣z+3∣<1}g_{k}(z) \in \left\{ \sqrt{1-z}\right\} , G = \left\{ z:\left|z+3\right| < 1\right\}.

Задача 19.2

Проверить, что многозначные функции допускают выделение в области GG регулярной ветви, удовлетворяющей заданным условиям, и вычислить интеграл от этой ветви по положительно ориентированной границе ∂G\partial G области GG:

?
(1)

∮∂Gdz(2+g(z))sin⁡z\oint_{\partial G} \frac{d z}{(2+g(z)) \sin z}, где G={z:∣z∣<12},g(z)∈{z−1},g(0)=iG = \left\{ z:\left|z\right| < \frac{1}{2}\right\} , g(z) \in \left\{ \sqrt{z-1}\right\} , g(0) = i.

(2)

∮∂Gdz1+h(z)\oint_{\partial G} \frac{d z}{1+h(z)}, где G={z:∣z−3∣<0,99},h(z)∈Ln⁡(z−2),h(3)=0G = \left\{ z:\left|z-3\right| < 0,99\right\} , h(z) \in \operatorname {Ln}(z-2), h(3) = 0.

(3)

∮∂Gdzh(z)−3πi\oint_{\partial G} \frac{d z}{h(z)-3 \pi i}, где G={z:∣z+2∣<32},h(z)∈Ln⁡z,h(−e)=1−πiG = \left\{ z:\left|z+2\right| < \frac{3}{2}\right\} , h(z) \in \operatorname {Ln} z, h(-e) = 1-\pi i.

(4)

∮∂Gz+2z+h(z)dz\oint_{\partial G} \frac{z+2}{z+h(z)} d z, где G={z:∣z+2∣<52},h(z)∈Ln⁡(1−z)G = \left\{ z:\left|z+2\right| < \frac{5}{2}\right\} , \quad h(z) \in \operatorname {Ln}(1-z), h(1−e)=1h(1-e) = 1.

(5)

∮∂Gg(z)dz\oint_{\partial G} g(z) d z, где G={z:∣z∣>1,1},g(z)∈{z−1z+1},g(53)=−12G = \left\{ z:\left|z\right| > 1,1\right\} , g(z) \in \left\{ \sqrt{\frac{z-1}{z+1}}\right\} , g\left(\frac{5}{3}\right) = -\frac{1}{2}.

(6)

∮∂Gdz1+2sin⁡g(z)\oint_{\partial G} \frac{d z}{1+2 \sin g(z)}, где G={z:∣z−10∣<9,99},g(z)∈{z}G = \left\{ z:\left|z-10\right| < 9,99\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt{z}\right\}, g(4)=−2g(4) = -2.

(7)

∮∂Gg(z)dz\oint_{\partial G} g(z) d z, где G={z:∣z∣>∣a∣+∣b∣},g(z)∈{(z−a)(z−b)}G = \left\{ z:\left|z\right| > \left|a\right|+\left|b\right|\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt{(z-a)(z-b)}\right\}, lim⁡z→∞g(z)z=1\lim_{z \rightarrow \infty } \frac{g(z)}{z} = 1.

(8)

∮∂Gdzg(z)\oint_{\partial G} \frac{d z}{g(z)}, где G={z:∣z∣>∣a∣+∣b∣},g(z)∈{(z−a)(z−b)}G = \left\{ z:\left|z\right| > \left|a\right|+\left|b\right|\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt{(z-a)(z-b)}\right\}, lim⁡z→∞g(z)z=−1\lim_{z \rightarrow \infty } \frac{g(z)}{z} = -1.

(9)

∮∂Gzdzg(z)\oint_{\partial G} \frac{z d z}{g(z)}, где G={z:∣z∣>∣a∣+∣b∣},g(z)∈{(z−a)2(z−b)3}G = \left\{ z:\left|z\right| > \left|a\right|+\left|b\right|\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt[3]{(z-a)^{2}(z-b)}\right\}, lim⁡z→∞g(z)z=e−2πi/3\lim_{z \rightarrow \infty } \frac{g(z)}{z} = e^{-2 \pi i / 3}.

(10)

∮∂Gzdzg(z)\oint_{\partial G} \frac{z d z}{g(z)}, где G={z:∣z∣>∣a∣+∣b∣},g(z)∈{(z−a)3(z−b)4}G = \left\{ z:\left|z\right| > \left|a\right|+\left|b\right|\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt[4]{(z-a)^{3}(z-b)}\right\}, lim⁡z→∞g(z)z=1\lim_{z \rightarrow \infty } \frac{g(z)}{z} = 1.

(11)

∮∂Gg(z)dz\oint_{\partial G} g(z) d z, где G={z:∣z∣>∣a∣+∣b∣},g(z)∈{(z−a)α(z−b)1−α}G = \left\{ z:\left|z\right| > \left|a\right|+\left|b\right|\right\} , g(z) \in \left\{ (z-a)^{\alpha }(z-b)^{1-\alpha }\right\}, lim⁡z→∞g(z)z=1\lim_{z \rightarrow \infty } \frac{g(z)}{z} = 1.

(12)

∮∂Gzg(z)h(z)dz\oint_{\partial G} z g(z) h(z) d z, где G={z:∣z∣>∣a∣+∣b∣},g(z)∈{z−az−b}G = \left\{ z:\left|z\right| > \left|a\right|+\left|b\right|\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt{\frac{z-a}{z-b}}\right\}, lim⁡z→∞g(z)=1,h(z)∈Ln⁡z−az−b,lim⁡z→∞h(z)=0\lim_{z \rightarrow \infty } g(z) = 1, \quad h(z) \in \operatorname {Ln} \frac{z-a}{z-b}, \quad \lim_{z \rightarrow \infty } h(z) = 0.

(13)

∮∂Gg(z)h(z)dz\oint_{\partial G} g(z) h(z) d z, где G={z:∣z∣>∣a∣+∣b∣},g(z)∈{z−az−b3}G = \left\{ z:\left|z\right| > \left|a\right|+\left|b\right|\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt[3]{\frac{z-a}{z-b}}\right\}, lim⁡z→∞g(z)=1,h(z)∈Ln⁡z−az−b,lim⁡z→∞h(z)=2πi\lim_{z \rightarrow \infty } g(z) = 1, \quad h(z) \in \operatorname {Ln} \frac{z-a}{z-b}, \quad \lim_{z \rightarrow \infty } h(z) = 2 \pi i.

(14)

∮∂Gznh(z)dz\oint_{\partial G} z^{n} h(z) d z, где G={z:∣z∣>∣a∣+∣b∣},h(z)∈Ln⁡z−az−bG = \left\{ z:\left|z\right| > \left|a\right|+\left|b\right|\right\} , \quad h(z) \in \operatorname {Ln} \frac{z-a}{z-b}, lim⁡z→∞h(z)=2πi,n=0,1,2,…\lim_{z \rightarrow \infty } h(z) = 2 \pi i, n = 0,1,2, \ldots.

(15)

∮∂Gf(z)dz\oint_{\partial G} f(z) d z, где G={z:−1<Re⁡z<1},f(z)∈{ctg⁡zz}G = \left\{ z:-1 < \operatorname {Re} z < 1\right\} , f(z) \in \left\{ \frac{\operatorname {ctg} \sqrt{z}}{\sqrt{z}}\right\}.

(16)

∮∂Gdz(z4+1)⋅g(z)\oint_{\partial G} \frac{d z}{\left(z^{4}+1\right) \cdot g(z)}, где G={z=x+iy:x>y2},g(z)∈{1+z2}G = \left\{ z = x+i y: x > y^{2}\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt{1+z^{2}}\right\}, g(0)=1g(0) = 1.

Задача 19.3

Вычислить интеграл от регулярных в области GG ветвей многозначных функций по границе ∂G\partial G области GG:

∫∂Gg(z)h(z)1+z2dz \int _{\partial G} \frac{g(z) h(z)}{1+z^{2}} d z

где G={z∈C:z∉(−∞,0]},g(z)∈{z},g(1)=1,h(z)∈Ln⁡zG = \left\{ z \in \mathbb {C}: z \notin (-\infty , 0]\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt{z}\right\} , \quad g(1) = 1, \quad h(z) \in \operatorname {Ln} z, h(1)=0h(1) = 0.

?
Задача 19.4

Вычислить интегралы от регулярных в области GG ветвей многозначных функций по границе ∂G\partial G области GG:

?
(1)

∫∂Gg(z)h2(z)(z−i)2dz\int_{\partial G} \frac{g(z) h^{2}(z)}{(z-i)^{2}} d z, где G={z∈C:−π<arg⁡z<π},g(z)∈{z}G = \left\{ z \in \mathbb {C}:-\pi < \arg z < \pi \right\} , g(z) \in \left\{ \sqrt{z}\right\}, g(1)=1,h(z)∈Ln⁡z,h(1)=0g(1) = 1, h(z) \in \operatorname {Ln} z, h(1) = 0;

(2)

∫∂Gg(z)dz\int_{\partial G} g(z) d z, где G={z∈C:z∉[−1,1]},g(z)∈{z−1z+1}G = \left\{ z \in \mathbb {C}: z \notin [-1,1]\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt{\frac{z-1}{z+1}}\right\}, lim⁡z→∞g(z)=1\lim_{z \rightarrow \infty } g(z) = 1;

(3)

∫∂Gg(z)dzz2−1\int_{\partial G} \frac{g(z) d z}{z^{2}-1}, где G={z∈C:z∉[−i,i]},g(z)∈{1+z2}G = \left\{ z \in \mathbb {C}: z \notin [-i, i]\right\} , \quad g(z) \in \left\{ \sqrt{1+z^{2}}\right\}, g(0+0)=1g(0+0) = 1.

Задача 19.5

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z+93}\left\{ \sqrt[3]{z+9}\right\} в комплексной плоскости с разрезом по кривой {z:z=9eit,−π⩽t⩽π2}\left\{ z: z = 9 e^{i t},-\pi \leqslant t \leqslant \frac{\pi }{2}\right\}, и лучу {z:z=9i+ti,t⩾0}\left\{ z: z = 9 i+t i, t \geqslant 0\right\}, такая, что arg⁡f(10)=2π3\arg f(10) = \frac{2 \pi }{3}. Вычислить интеграл

∮∣z∣=52−f(z)(z+1)2dz \oint _{\left|z\right| = 5} \frac{2-f(z)}{(z+1)^{2}} d z
?
Задача 19.6

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z+3)\operatorname {Ln}(z+3) в комплексной плоскости с разрезом по кривой {z:z=3eit,−π⩽t⩽π2}\left\{ z: z = 3 e^{i t},-\pi \leqslant t \leqslant \frac{\pi }{2}\right\} и лучу {z:z=3i−t,t⩾0}\left\{ z: z = 3 i-t, t \geqslant 0\right\} такая, что Im⁡f(4)=2π\operatorname {Im} f(4) = 2 \pi. Вычислить интеграл

∮∣z∣=2,5f(z)z(z+2)2dz. \oint _{\left|z\right| = 2,5} \frac{f(z)}{z(z+2)^{2}} d z.
?
Задача 19.7

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z+164}\left\{ \sqrt[4]{z+16}\right\} в комплексной плоскости с разрезом по кривой {z:z=16eit,−π2⩽t⩽π}\left\{ z: z = 16 e^{i t},-\frac{\pi }{2} \leqslant t \leqslant \pi \right\}, и лучу {z:z=−16i−ti,t⩾0}\left\{ z: z = -16 i-t i, t \geqslant 0\right\}, такая, что arg⁡f(20)=−π2\arg f(20) = -\frac{\pi }{2}. Вычислить интеграл

∮∣z∣=132−f(z)z(z+12)dz. \oint _{\left|z\right| = 13} \frac{2-f(z)}{z(z+12)} d z.
?
Задача 19.8

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z+5)\operatorname {Ln}(z+5) в комплексной плоскости с разрезом по кривой {z:z=5eit,−π2⩽t⩽π}\left\{ z: z = 5 e^{i t},-\frac{\pi }{2} \leqslant t \leqslant \pi \right\} и лучу {z:z=−5i−t,t⩾0}\left\{ z: z = -5 i-t, t \geqslant 0\right\}, такая, что Im⁡f(6)=−2π\operatorname {Im} f(6) = -2 \pi. Вычислить интеграл

∮∣z∣=4,5f(z)z2(z+4)dz. \oint _{\left|z\right| = 4,5} \frac{f(z)}{z^{2}(z+4)} d z.
?
Задача 19.9

Пусть f(z),f(0)=ln⁡2+iπ,f(z), f(0) = \ln 2+i \pi , — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z−2)\operatorname {Ln}(z-2) в плоскости с разрезом по отрезку [1,2][1,2] и лучу {z:z=1+iy,−∞<y⩽0}\left\{ z: z = 1+i y,-\infty < y \leqslant 0\right\}. Вычислить интеграл

∮∣z−4∣=1,5zf(z)(z−3)3dz \oint _{\left|z-4\right| = 1,5} \frac{z f(z)}{(z-3)^{3}} d z
?
Задача 19.10

Пусть f(z),f(1−i)=i,f(z), \quad f(1-i) = i, — регулярная ветвь многозначной функции {z−13}\left\{ \sqrt[3]{z-1}\right\} в плоскости с разрезом по отрезку [1,2][1,2] и лучу {z:z=2−iy,0⩽y<+∞}\left\{ z: z = 2-i y, 0 \leqslant y < +\infty \right\}. Вычислить интеграл

∮∣z−8∣=2z(f(z)−2)(z−9)2dz \oint _{\left|z-8\right| = 2} \frac{z(f(z)-2)}{(z-9)^{2}} d z
?
Задача 19.11

Пусть f(z),f(0)=ln⁡4−iπ,f(z), f(0) = \ln 4-i \pi , — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z−4)\operatorname {Ln}(z-4) в плоскости с разрезом по отрезку [3,4][3,4] и лучу {z:z=3+iy,0⩽y<+∞}\left\{ z: z = 3+i y, 0 \leqslant y < +\infty \right\}. Вычислить интеграл

∮∣z−7∣=2,5zf(z)(z−6)(z−5)2dz \oint _{\left|z-7\right| = 2,5} \frac{z f(z)}{(z-6)(z-5)^{2}} d z
?
Задача 19.12

Пусть f(z),f(−2)=1−i,f(z), f(-2) = 1-i, — регулярная ветвь многозначной функции {z−24}\left\{ \sqrt[4]{z-2}\right\} в плоскости с разрезом по отрезку [1,2][1,2], и лучу {z:z=1+iy,0⩽y<+∞}\left\{ z: z = 1+i y, 0 \leqslant y < +\infty \right\}. Вычислить интеграл

∮∣z−15∣=4(z+2)(f(z)−2)(z−18)2dz. \oint _{\left|z-15\right| = 4} \frac{(z+2)(f(z)-2)}{(z-18)^{2}} d z.
?
Задача 19.13

Пусть f(z),f(2)=0f(z), f(2) = 0,- регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z−1)\operatorname {Ln}(z-1) в плоскости с разрезом по отрезкам [0,1],[0,i][0,1],[0, i], и лучу {z:Im⁡z=1,Re⁡z⩾0}\left\{ z: \operatorname {Im} z = 1, \operatorname {Re} z \geqslant 0\right\}. Вычислить интеграл

∮∣z−1−4i∣=2f(z)dz(z−1−4i)(z−1−3i)2 \oint _{\left|z-1-4 i\right| = 2} \frac{f(z) d z}{(z-1-4 i)(z-1-3 i)^{2}}
?
Задача 19.14

Пусть f(z),f(9)=2f(z), \quad f(9) = 2, — регулярная ветвь многозначной функции {z−13}\left\{ \sqrt[3]{z-1}\right\} в плоскости с разрезом по отрезкам [0,1],[0,−i][0,1],[0,-i], и лучу {z:Im⁡z=−1,Re⁡z⩾0}\left\{ z: \operatorname {Im} z = -1, \operatorname {Re} z \geqslant 0\right\}. Вычислить интеграл

∮∣z−1+3i∣=1(z−1)3f(z)(z−1+3i)3dz \oint _{\left|z-1+3 i\right| = 1} \frac{(z-1)^{3} f(z)}{(z-1+3 i)^{3}} d z
?
Задача 19.15

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {2z−83}\left\{ \sqrt[3]{2 z-8}\right\} в комплексной плоскости с разрезом по лучу {z:z=4−it,t∈[0,+∞)}\left\{ z: z = 4-i t, t \in [0,+\infty )\right\}, причем f(8)=−1−i3f(8) = -1-i \sqrt{3}. Вычислить интеграл

∮∂Ddzf(z)−z+2dz, \oint _{\partial D} \frac{d z}{f(z)-z+2} d z,

где ∂D\partial D — граница круга D={z:∣z−2∣<32}D = \left\{ z:\left|z-2\right| < \frac{3}{2}\right\}.

?
Задача 19.16

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡z2+2z4\operatorname {Ln} \frac{z^{2}+2 z}{4} в плоскости с разрезом по лучу [−2,+∞)[-2,+\infty ) действительной оси, причем Im⁡f(−4)=0\operatorname {Im} f(-4) = 0. Вычислить интеграл

∮∂Ddzf(z)−πi, \oint _{\partial D} \frac{d z}{f(z)-\pi i},

где область DD состоит из точек круга ∣z+2∣<4\left|z+2\right| < 4, расстояние от которых до разреза больше 1.

?
Задача 19.17

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2−4}\left\{ \sqrt{z^{2}-4}\right\} в плоскости с разрезом по полуокружности {z:∣z∣=2, Re z⩾0}\left\{ z:\left|z\right| = 2\text{, Re }z \geqslant 0\right\}, причем главная часть ряда Лорана функции f(z)f(z) в окрестности z=∞z = \infty равна zz. Вычислить интеграл

∮∣z∣=1dzf(z)+3z. \oint _{\left|z\right| = 1} \frac{d z}{f(z)+3 z}.
?
Задача 19.18

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z2−z)\operatorname {Ln}\left(z^{2}-z\right) в плоскости с разрезом по положительной действительной полуоси, причем Im⁡f(−2)=0\operatorname {Im} f(-2) = 0. Вычислить интеграл

∮∂Ddzf(z)−πi, \oint _{\partial D} \frac{d z}{f(z)-\pi i},

где DD — область, состоящая из точек круга ∣z∣<2\left|z\right| < 2, расстояние от которых до разреза больше 1/21 / 2.

?
Задача 19.19

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡z+13−z\operatorname {Ln} \frac{z+1}{3-z} в плоскости с разрезом по отрезку [−1,3][-1,3] такая, что f(1+0i)=0f(1+0 i) = 0. Вычислить интеграл

∮∣z∣=7z3f(z)z−2dz \oint _{\left|z\right| = 7} \frac{z^{3} f(z)}{z-2} d z
?
Задача 19.20

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z3(6−z)4}\left\{ \sqrt[4]{z^{3}(6-z)}\right\} в плоскости с разрезом по отрезку [0,6][0,6] такая, что f(3+0i)=3f(3+0 i) = 3. Вычислить интеграл

∮∣z∣=7zf(z)z−3dz \oint _{\left|z\right| = 7} \frac{z f(z)}{z-3} d z
?
Задача 19.21

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡5−z3+z\operatorname {Ln} \frac{5-z}{3+z} в плоскости с разрезом по отрезку [−3,5][-3,5] такая, что f(1+0i)=0f(1+0 i) = 0. Вычислить интеграл

∮∣z∣=7(z+z2)f(z)z−3dz \oint _{\left|z\right| = 7} \frac{\left(z+z^{2}\right) f(z)}{z-3} d z
?
Задача 19.22

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2(4−z)3}\left\{ \sqrt[3]{z^{2}(4-z)}\right\} в плоскости с разрезом по отрезку [0,4][0,4] такая, что f(2+0i)=2f(2+0 i) = 2. Вычислить интеграл

∮∣z∣=7zf(z)z−2dz. \oint _{\left|z\right| = 7} \frac{z f(z)}{z-2} d z.
?
Задача 19.23

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡1−z1+z\operatorname {Ln} \frac{1-z}{1+z} в плоскости с разрезом по дуге: {z:∣z∣=1,Im⁡z⩽0}\left\{ z:\left|z\right| = 1, \operatorname {Im} z \leqslant 0\right\} такая, что f(i3)=−πi3f\left(\frac{i}{\sqrt{3}}\right) = -\frac{\pi i}{3}. Вычислить интеграл

∮∣z∣=32dz(3f(z)−2πi)(z−3). \oint _{\left|z\right| = \frac{3}{2}} \frac{d z}{(3 f(z)-2 \pi i)(z-3)}.
?
Задача 19.24

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {2z2+1}\left\{ \sqrt{2 z^{2}+1}\right\} в плоскости с разрезом по дуге: {z:∣z∣=12,Re⁡z⩾0}\left\{ z:\left|z\right| = \frac{1}{\sqrt{2}}, \operatorname {Re} z \geqslant 0\right\} такая, что f(0)=1f(0) = 1.

Вычислить интеграл

∮∣z∣=1zdz(z+2)(f(z)+3) \oint _{\left|z\right| = 1} \frac{z d z}{(z+2)(f(z)+3)}
?
Задача 19.25

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡2i−z2i+z\operatorname {Ln} \frac{2 i-z}{2 i+z} в плоскости с разрезом по дуге: {z:∣z∣=2,Re⁡z⩽0}\left\{ z:\left|z\right| = 2, \operatorname {Re} z \leqslant 0\right\}, такая, что f(2)=π2if(2) = \frac{\pi }{2} i. Вычислить интеграл

∮∣z∣=3dz(z+4i)(3f(z)+2πi). \oint _{\left|z\right| = 3} \frac{d z}{(z+4 i)(3 f(z)+2 \pi i)}.
?
Задача 19.26

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2+3}\left\{ \sqrt{z^{2}+3}\right\} в плоскости с разрезом по дуге: {z:∣z∣=3,Re⁡z⩽0}\left\{ z:\left|z\right| = \sqrt{3}, \operatorname {Re} z \leqslant 0\right\} такая, что f(1)=2f(1) = 2. Вычислить интеграл

∮∣z∣=2zdz(z−3)(f(z)+23). \oint _{\left|z\right| = 2} \frac{z d z}{(z-3)(f(z)+2 \sqrt{3})}.
?
Задача 19.27

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2−14}\left\{ \sqrt[4]{z^{2}-1}\right\} в плоскости с разрезом по кривой

γ={z:z=eit,0⩽t⩽π;z=t,−∞<t⩽−1} \gamma = \left\{ z: z = e^{i t}, 0 \leqslant t \leqslant \pi ; z = t,-\infty < t \leqslant -1\right\}

такая, что f(0)=eπi/4f(0) = e^{\pi i / 4}. Пусть S(z)=∑k=0+∞Ak(z−2i)kS(z) = \sum_{k = 0}^{+\infty } A_{k}(z-2 i)^{k} — регулярная в круге сходимости функция, совпадающая с f(z)f(z) в окрестности точки z=2iz = 2 i. Найти радиус сходимости ряда S(z)S(z) и вычислить интеграл

∮∣z−2i∣=32S(z)(z−34i)2dz \oint _{\left|z-2 i\right| = \frac{3}{2}} \frac{S(z)}{\left(z-\frac{3}{4} i\right)^{2}} d z
?
Задача 19.28

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z(z−1)3}\left\{ \sqrt[3]{z(z-1)}\right\} в плоскости с разрезами по кривым γ1\gamma_{1} и γ2\gamma_{2}, где

γ1={z:z=it,t⩾0}γ2={z:z=1−it,0⩽t⩽2;z=t−2i,−∞<t⩽1} \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z: z = i t, t \geqslant 0\right\} \\ & \gamma _{2} = \left\{ z: z = 1-i t, 0 \leqslant t \leqslant 2 ; z = t-2 i,-\infty < t \leqslant 1\right\} \end{aligned}

такая, что f(12)=−143f\left(\frac{1}{2}\right) = -\sqrt[3]{\frac{1}{4}}. Пусть S(z)=∑k=0+∞Ak(z+3i)kS(z) = \sum_{k = 0}^{+\infty } A_{k}(z+3 i)^{k} — регулярная в круге сходимости функция, совпадающая с f(z)f(z) в окрестности точки z=−3iz = -3 i. Найти радиус сходимости ряда S(z)S(z) и вычислить интеграл

∮∣z+3i∣=52S(z)(z+i)2dz \oint _{\left|z+3 i\right| = \frac{5}{2}} \frac{S(z)}{(z+i)^{2}} d z
?
Задача 19.29

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {1−z24}\left\{ \sqrt[4]{1-z^{2}}\right\} в плоскости с разрезом по кривой

γ={z:z=eit,0⩽t⩽π;z=1+it,0⩽t<∞} \gamma = \left\{ z: z = e^{i t}, 0 \leqslant t \leqslant \pi ; z = 1+i t, 0 \leqslant t < \infty \right\}

такая, что f(0)=1f(0) = 1. Пусть S(z)=∑k=0+∞Ak(z−3i)kS(z) = \sum_{k = 0}^{+\infty } A_{k}(z-3 i)^{k} — регулярная в круге сходимости функция, совпадающая с f(z)f(z) в окрестности точки z=3iz = 3 i. Найти радиус сходимости ряда S(z)S(z) и вычислить интеграл

∮∣z−3i∣=52S(z)(z−34i)2dz \oint _{\left|z-3 i\right| = \frac{5}{2}} \frac{S(z)}{\left(z-\frac{3}{4} i\right)^{2}} d z
?
Задача 19.30

В комплексной плоскости с разрезами по кривым γ1\gamma_{1} и γ2\gamma_{2}, где

γ1={z:z=t,t⩽−2}γ2={z:z=t,−1⩽t⩽0;z=it−1,0⩽t<∞} \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z: z = t, t \leqslant -2\right\} \\ & \gamma _{2} = \left\{ z: z = t,-1 \leqslant t \leqslant 0 ; z = i t-1,0 \leqslant t < \infty \right\} \end{aligned}

рассматривается регулярная ветвь f(z)f(z) многозначной функции {z(z+2)3}\left\{ \sqrt[3]{z(z+2)}\right\}, такая, что

f(−32)=−343 f\left(-\frac{3}{2}\right) = -\sqrt[3]{\frac{3}{4}}

Пусть S(z)=∑k=0+∞Ak(z−3i)kS(z) = \sum_{k = 0}^{+\infty } A_{k}(z-3 i)^{k} — регулярная в круге сходимости функция, совпадающая с f(z)f(z) в окрестности точки z=3iz = 3 i. Найти радиус сходимости ряда S(z)S(z) и вычислить интеграл

∮∣z−3i∣=52S(z)(z+2−2i)2dz \oint _{\left|z-3 i\right| = \frac{5}{2}} \frac{S(z)}{(z+2-2 i)^{2}} d z
?
Задача 19.31

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡3+izz−1\operatorname {Ln} \frac{3+i z}{z-1} в плоскости с разрезом по отрезку [1,3i][1,3 i] такая, что f(0)=ln⁡3−πif(0) = \ln 3-\pi i. Вычислить f(∞)f(\infty ) и интеграл

∮∣z∣=4z2f(z)z+3dz. \oint _{\left|z\right| = 4} \frac{z^{2} f(z)}{z+3} d z.
?
Задача 19.32

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z3(2i−z)4}\left\{ \sqrt[4]{z^{3}(2 i-z)}\right\} в плоскости с разрезом по отрезку [0,2i][0,2 i] такая, что

f(2)=228e3πi/16 f(2) = 2 \sqrt[8]{2} e^{3 \pi i / 16}

Вычислить f(i+0)f(i+0) и интеграл

∮∣z∣=3zf(z)z+idz \oint _{\left|z\right| = 3} \frac{z f(z)}{z+i} d z
?
Задача 19.33

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡z+i2−z\operatorname {Ln} \frac{z+i}{2-z} в плоскости с разрезом по отрезку [−i,2][-i, 2] такая, что f(0)=ln⁡12+52πif(0) = \ln \frac{1}{2}+\frac{5}{2} \pi i. Вычислить f(∞)f(\infty ) и интеграл

∮∣z∣=3z2f(z)z+2dz \oint _{\left|z\right| = 3} \frac{z^{2} f(z)}{z+2} d z
?
Задача 19.34

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2(i−z)3}\left\{ \sqrt[3]{z^{2}(i-z)}\right\} в плоскости с разрезом по отрезку [0,i][0, i] такая, что f(1)=26eiπ/4f(1) = \sqrt[6]{2} e^{i \pi / 4}. Вычислить f(i2+0)f\left(\frac{i}{2}+0\right) и интеграл

∮∣z∣=3zf(z)3z+idz \oint _{\left|z\right| = 3} \frac{z f(z)}{3 z+i} d z
?
Задача 19.35

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡2i−zz+1\operatorname {Ln} \frac{2 i-z}{z+1} в плоскости с разрезом по кривой γ=γ1∪γ2\gamma = \gamma_{1} \cup \gamma_{2}, где

γ1={z:∣z∣=2,−π⩽arg⁡z⩽π2},γ2={z:z=x,−2⩽x⩽−1} \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z:\left|z\right| = 2,-\pi \leqslant \arg z \leqslant \frac{\pi }{2}\right\} , \\ & \gamma _{2} = \left\{ z: z = x,-2 \leqslant x \leqslant -1\right\} \end{aligned}

такая, что g(0)=ln⁡2−3πi2g(0) = \ln 2-\frac{3 \pi i}{2}. Вычислить интеграл

∮z=4zg(z)1+tg⁡1zdz \oint _{z = 4} \frac{z g(z)}{1+\operatorname {tg} \frac{1}{z}} d z
?
Задача 19.36

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2(i−z)3}\left\{ \sqrt[3]{z^{2}(i-z)}\right\} в плоскости с разрезом по кривой γ=γ1∪γ2\gamma = \gamma_{1} \cup \gamma_{2}, где

γ1={z:∣z+i2∣=32,Re⁡z⩾0}γ2={z:∣z+i∣=1,Re⁡z⩽0} \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z:\left|z+\frac{i}{2}\right| = \frac{3}{2}, \operatorname {Re} z \geqslant 0\right\} \\ & \gamma _{2} = \left\{ z:\left|z+i\right| = 1, \operatorname {Re} z \leqslant 0\right\} \end{aligned}

такая, что f(−i)=23ei7π/6f(-i) = \sqrt[3]{2} e^{i 7 \pi / 6}. Вычислить интеграл

∮∣z∣=4f(z)1+e2/zdz \oint _{\left|z\right| = 4} \frac{f(z)}{1+e^{2 / z}} d z
?
Задача 19.37

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡1−ziz+1\operatorname {Ln} \frac{1-z}{i z+1} в плоскости с разрезом по кривой

γ={z:∣z∣=1,π2⩽arg⁡z⩽2π} \gamma = \left\{ z:\left|z\right| = 1, \frac{\pi }{2} \leqslant \arg z \leqslant 2 \pi \right\}

такая, что g(0)=−4πig(0) = -4 \pi i. Вычислить интеграл

∮∣z∣=5zg(z)sin⁡1z+cos⁡1zdz. \oint _{\left|z\right| = 5} \frac{z g(z)}{\sin \frac{1}{z}+\cos \frac{1}{z}} d z.
?
Задача 19.38

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2(2i+z)24}\left\{ \sqrt[4]{z^{2}(2 i+z)^{2}}\right\} в плоскости с разрезом по кривой γ=γ1∪γ2\gamma = \gamma_{1} \cup \gamma_{2}, где

γ1={z:∣z+2i∣=2,Re⁡z⩽0},γ2={z:∣z+3i∣=1,Re⁡z⩾0}, \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z:\left|z+2 i\right| = 2, \operatorname {Re} z \leqslant 0\right\} , \\ & \gamma _{2} = \left\{ z:\left|z+3 i\right| = 1, \operatorname {Re} z \geqslant 0\right\} , \end{aligned}

такая, что f(−3i)=3eπif(-3 i) = \sqrt{3} e^{\pi i}. Вычислить интеграл

∮∣z∣=5f(z)1+2sin⁡1zdz. \oint _{\left|z\right| = 5} \frac{f(z)}{1+2 \sin \frac{1}{z}} d z.
?
Задача 19.39

Пусть h(z)h(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡2+iz2+z\operatorname {Ln} \frac{2+i z}{2+z} в плоскости с разрезом по кривой

γ={z:∣z∣=2,−π⩽arg⁡z⩽π2} \gamma = \left\{ z:\left|z\right| = 2,-\pi \leqslant \arg z \leqslant \frac{\pi }{2}\right\}

такая, что h(∞)=12πih(\infty ) = \frac{1}{2} \pi i. Вычислить и интеграл

∮∣z∣=1ezh(z)sin⁡3zdz \oint _{\left|z\right| = 1} \frac{e^{z} h(z)}{\sin ^{3} z} d z
?
Задача 19.40

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь многозначной функции {2z2+1}\left\{ \sqrt{2 z^{2}+1}\right\} в плоскости с разрезом по кривой γ={z:∣z∣=12,Re⁡z⩾0}\gamma = \left\{ z:\left|z\right| = \frac{1}{\sqrt{2}}, \operatorname {Re} z \geqslant 0\right\}, где g(0)=1g(0) = 1. Вычислить интеграл

∮∣z∣=1dz(z−2)(g(z)+3) \oint _{\left|z\right| = 1} \frac{d z}{(z-2)(g(z)+3)}
?
Задача 19.41

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь многозначной функции {(z−2)2(2i−z)3}\left\{ \sqrt[3]{(z-2)^{2}(2 i-z)}\right\} в плоскости с разрезом по отрезку [2i,2][2 i, 2] такая, что главная часть ее ряда Лорана в ∞\infty равна e−iπ/3ze^{-i \pi / 3} z. Вычислить интеграл

∮∣z∣=1g(z)sh⁡3zdz. \oint _{\left|z\right| = 1} \frac{g(z)}{\operatorname {sh}^{3} z} d z.
?
Задача 19.42

Пусть h(z)h(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡3+ziz−3\operatorname {Ln} \frac{3+z}{i z-3} в плоскости с разрезом по кривой

γ={z:∣z∣=3,−π2⩽arg⁡z⩽π} \gamma = \left\{ z:\left|z\right| = 3,-\frac{\pi }{2} \leqslant \arg z \leqslant \pi \right\}

такая, что h(∞)=−52πih(\infty ) = -\frac{5}{2} \pi i. Вычислить интеграл

∮∣z∣=1dz(h2(z)+π2)2. \oint _{\left|z\right| = 1} \frac{d z}{\left(h^{2}(z)+\pi ^{2}\right)^{2}}.
?
Задача 19.43

Пусть h(z)h(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡2+ziz−1\operatorname {Ln} \frac{2+z}{i z-1} в плоскости с разрезом по кривой

γ={z:∣z∣=1,−π2⩽arg⁡z⩽π}∪[−2,−1] \gamma = \left\{ z:\left|z\right| = 1,-\frac{\pi }{2} \leqslant \arg z \leqslant \pi \right\} \cup [-2,-1]

такая, что Im⁡h(∞)=3π2\operatorname {Im} h(\infty ) = \frac{3 \pi }{2}. Найти h(0)h(0) и вычислить интеграл

∮∣z∣=12h(z)sh⁡3zdz. \oint _{\left|z\right| = \frac{1}{2}} \frac{h(z)}{\operatorname {sh}^{3} z} d z.
?
Задача 19.44

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь многозначной функции {1+2z2}\left\{ \sqrt{1+2 z^{2}}\right\} в плоскости с разрезом по кривой

γ={z:∣z∣=12,−π2⩽arg⁡z⩽π} \gamma = \left\{ z:\left|z\right| = \frac{1}{\sqrt{2}},-\frac{\pi }{2} \leqslant \arg z \leqslant \pi \right\}

такая, что g(0)=1g(0) = 1. Пусть f(z)=z(g(z)+3)2f(z) = \frac{z}{(g(z)+3)^{2}}. Найти res⁡z=∞f\underset {z = \infty }{\operatorname {res}} f и вычислить интеграл

∮∣z∣=1f(z)dz \oint _{\left|z\right| = 1} f(z) d z
?
Задача 19.45

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2+13}\left\{ \sqrt[3]{z^{2}+1}\right\} в комплексной плоскости с разрезом по кривой γ=γ1∪γ2\gamma = \gamma_{1} \cup \gamma_{2}, где

γ1={z:∣z∣=1,0⩽arg⁡z⩽3π2},γ2={z:Im⁡z=−1,Re⁡z⩾0} \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z:\left|z\right| = 1,0 \leqslant \arg z \leqslant \frac{3 \pi }{2}\right\} , \\ & \gamma _{2} = \left\{ z: \operatorname {Im} z = -1, \operatorname {Re} z \geqslant 0\right\} \end{aligned}

причем g(0)=e−2πi/3g(0) = e^{-2 \pi i / 3}. Вычислить интеграл

∮∣z+3∣=1(g(z)g(z)−2)2dz \oint _{\left|z+3\right| = 1}\left(\frac{g(z)}{g(z)-2}\right)^{2} d z
?
Задача 19.46

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z2−1)\operatorname {Ln}\left(z^{2}-1\right) в комплексной плоскости с разрезом по кривой γ=γ1∪γ2\gamma = \gamma_{1} \cup \gamma_{2}, где

γ1={z:∣z∣=1,−π⩽arg⁡z⩽0},γ2={z:Im⁡z=0,Re⁡z⩾1}, \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z:\left|z\right| = 1,-\pi \leqslant \arg z \leqslant 0\right\} , \\ & \gamma _{2} = \left\{ z: \operatorname {Im} z = 0, \operatorname {Re} z \geqslant 1\right\} , \end{aligned}

причем Im⁡h(−2i)=3π\operatorname {Im} h(-2 i) = 3 \pi. Вычислить интеграл

∮∣z−3i∣=22/7z(h(z)h(z)−πi)2dz \oint _{\left|z-3 i\right| = 22 / 7} z\left(\frac{h(z)}{h(z)-\pi i}\right)^{2} d z
?
Задача 19.47

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь многозначной функции {z2−14}\left\{ \sqrt[4]{z^{2}-1}\right\} в комплексной плоскости с разрезом по кривой γ=γ1∪γ2\gamma = \gamma_{1} \cup \gamma_{2}, где

γ1={z:∣z∣=1,π⩽arg⁡z⩽2π}γ2={z:Im⁡z⩽−1,Re⁡z=0} \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z:\left|z\right| = 1, \pi \leqslant \arg z \leqslant 2 \pi \right\} \\ & \gamma _{2} = \left\{ z: \operatorname {Im} z \leqslant -1, \operatorname {Re} z = 0\right\} \end{aligned}

причем g(2)=34g(2) = \sqrt[4]{3}. Вычислить интеграл

∮∣z−i∣=54z(g(z)g(z)−eπi/4)2dz. \oint _{\left|z-i\right| = \frac{5}{4}} z\left(\frac{g(z)}{g(z)-e^{\pi i / 4}}\right)^{2} d z.
?
Задача 19.48

Пусть h(z)h(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z2+1)\operatorname {Ln}\left(z^{2}+1\right) в комплексной плоскости с разрезом по кривой γ=γ1∪γ2\gamma = \gamma_{1} \cup \gamma_{2}, где

γ1={z:∣z∣=1,π2⩽arg⁡z⩽3π2},γ2={z:Im⁡z=1,Re⁡z⩾0}, \begin{aligned} & \gamma _{1} = \left\{ z:\left|z\right| = 1, \frac{\pi }{2} \leqslant \arg z \leqslant \frac{3 \pi }{2}\right\} , \\ & \gamma _{2} = \left\{ z: \operatorname {Im} z = 1, \operatorname {Re} z \geqslant 0\right\} , \end{aligned}

причем Im⁡h(0)=0\operatorname {Im} h(0) = 0. Вычислить интеграл

∮∣z+3i∣=74(h(z)h(z)+πi)2dz \oint _{\left|z+3 i\right| = \frac{7}{4}}\left(\frac{h(z)}{h(z)+\pi i}\right)^{2} d z
?
Задача 19.49

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции Ln⁡(z−1z+1)\operatorname {Ln}\left(\frac{z-1}{z+1}\right) в области G={z:∣z∣>1}G = \left\{ z:\left|z\right| > 1\right\} такая, что f(∞)=0f(\infty ) = 0. Доказать, что многозначная функция {f(z)+4i}\left\{ \sqrt{f(z)+4 i}\right\} распадается в GG на регулярные ветви.

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь функции {f(z)+4i}\left\{ \sqrt{f(z)+4 i}\right\} в GG такая, что g(∞)=−2(i+1)g(\infty ) = -\sqrt{2}(i+1). Вычислить интеграл ∮∣z∣=2dzg(z)\oint_{\left|z\right| = 2} \frac{d z}{g(z)}.

?
Задача 19.50

Пусть f(z)f(z) — регулярная ветвь многозначной функции {3−z3+z}\left\{ \sqrt{\frac{3-z}{3+z}}\right\} в области G={z:∣z∣>3}G = \left\{ z:\left|z\right| > 3\right\} такая, что f(∞)=−if(\infty ) = -i. Доказать, что многозначная функция Ln⁡(f(z)−i)\operatorname {Ln}(f(z)-i) распадается в GG на регулярные ветви.

Пусть g(z)g(z) — регулярная ветвь функции Ln⁡(f(z)−i)\operatorname {Ln}(f(z)-i) в GG такая, что g(∞)=ln⁡2−iπ2g(\infty ) = \ln 2-i \frac{\pi }{2}. Вычислить интеграл ∮∣z∣=4dzg(z)\oint_{\left|z\right| = 4} \frac{d z}{g(z)}.

?