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高考申論題 108年 [電力工程] 工程數學

第 一 題

📖 題組:
假設路徑 C 是一逆時針的正方形邊界,其各邊位於直線 $x = \pm 2$ 和 $y = \pm 2$ 之上。請求出下列積分值: (一) $\int_C \frac{\cos z}{z(z^2+8)} dz$ (7 分) (二) $\int_C \frac{\cosh z}{z^4} dz$ (8 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

$\int_C \frac{\cos z}{z(z^2+8)} dz$ (7 分)

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利用柯西積分公式或殘數定理,找出在給定封閉路徑內的奇異點(Singularities),確認只有 z=0 在內部後代入公式計算。

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【解題思路】利用柯西積分公式,找出在給定封閉路徑內的奇異點並計算積分。 【詳解】 已知:被積分函數為 $f(z) = \frac{\cos z}{z(z^2+8)}$,路徑 C 為各邊在 $x = \pm 2$ 與 $y = \pm 2$ 的正方形,方向為逆時針。

小題 (二)

$\int_C \frac{\cosh z}{z^4} dz$ (8 分)

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本題被積分函數有高階極點,利用廣義柯西積分公式(微分公式)或展開洛朗級數求殘數,計算高階極點的環路積分。

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【解題思路】利用廣義柯西積分公式或洛朗級數展開求殘數以計算高階極點的環路積分。 【詳解】 已知:被積分函數為 $f(z) = \frac{\cosh z}{z^4}$,路徑 C 為逆時針正方形,原點在其內部。

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