4.不用计算,验证下列积分之值为零,其中C均为单位圆周 |z|=1.-|||-(1) (int )_(c)^dzdfrac (dz)(cos z);-|||-(2) (int )_(c)dfrac (dz)({z)^2+2z+2};-|||-(3) (int )_(c)dfrac ({e)^2dz}({z)^2+5z+6};-|||-(4) (int )_(c)^zcos (z)^2dz.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查复变函数中的柯西积分定理的应用,即判断被积函数在积分路径及其内部是否解析。
解题核心思路:
- 确定被积函数的奇点位置,即分母为零的点或函数不解析的点。
 - 判断奇点是否在单位圆$|z|=1$内部。若所有奇点均在单位圆外,则被积函数在积分区域内部解析。
 - 直接应用柯西积分定理,得出积分值为零。
 
破题关键点:
- 正确分解分母或化简被积函数,找到所有奇点。
 - 计算奇点模长,判断是否满足$|z| \leq 1$。
 - 确认被积函数在积分区域内解析,排除奇点干扰。
 
(1) $\displaystyle \int_{C} \dfrac{dz}{\cos z}$
奇点分析:$\cos z = 0$的解为$z = \pm \dfrac{\pi}{2} + k\pi$($k$为整数)。
关键判断:距离原点最近的奇点为$z = \pm \dfrac{\pi}{2}$,其模长$\dfrac{\pi}{2} \approx 1.57 > 1$,故在单位圆外。
结论:$\dfrac{1}{\cos z}$在$|z| \leq 1$内解析,积分值为$0$。
(2) $\displaystyle \int_{C} \dfrac{dz}{z^{2} + 2z + 2}$
分母分解:$z^{2} + 2z + 2 = (z+1)^2 + 1$,奇点为$z = -1 \pm i$。
关键判断:奇点$z = -1 + i$的模长为$\sqrt{(-1)^2 + 1^2} = \sqrt{2} \approx 1.414 > 1$,在单位圆外。
结论:被积函数在$|z| \leq 1$内解析,积分值为$0$。
(3) $\displaystyle \int_{C} \dfrac{e^{2} \, dz}{z^{2} + 5z + 6}$
分母分解:$z^{2} + 5z + 6 = (z+2)(z+3)$,奇点为$z = -2$和$z = -3$。
关键判断:两奇点的模长分别为$2$和$3$,均大于$1$,在单位圆外。
结论:被积函数在$|z| \leq 1$内解析,积分值为$0$。
(4) $\displaystyle \int_{C} z \cos^{2} z \, dz$
解析性判断:$\cos^{2} z$在复数域处处解析,乘以$z$后仍保持解析性。
结论:被积函数$z \cos^{2} z$在$|z| \leq 1$内解析,积分值为$0$。