题目
2、函数f(z)=x^2+2y^3i,则f^prime(3+2i)=()A. 6.B. 24.C. 不存在.D. 以上都不对.
2、函数$f(z)=x^{2}+2y^{3}i$,则$f^{\prime}(3+2i)=()$
A. 6.
B. 24.
C. 不存在.
D. 以上都不对.
题目解答
答案
C. 不存在.
解析
考查要点:本题主要考查复变函数的可导性条件,即柯西-黎曼方程的应用。
解题核心思路:
要判断复变函数$f(z)$在某点的导数是否存在,必须验证该点是否满足柯西-黎曼方程。若不满足,则导数不存在。
破题关键点:
- 将函数分解为实部$u(x,y)=x^2$和虚部$v(x,y)=2y^3$。
- 计算偏导数$\frac{\partial u}{\partial x}$、$\frac{\partial u}{\partial y}$、$\frac{\partial v}{\partial x}$、$\frac{\partial v}{\partial y}$。
- 代入柯西-黎曼方程$\frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}$和$\frac{\partial u}{\partial y}=-\frac{\partial v}{\partial x}$,判断是否成立。
- 若方程不成立,则导数不存在。
步骤1:分解函数为实部和虚部
函数$f(z)=x^2 + 2y^3i$可分解为:
- 实部$u(x,y)=x^2$
- 虚部$v(x,y)=2y^3$
步骤2:计算偏导数
计算柯西-黎曼方程所需的偏导数:
- $\frac{\partial u}{\partial x} = 2x$
- $\frac{\partial u}{\partial y} = 0$
- $\frac{\partial v}{\partial x} = 0$
- $\frac{\partial v}{\partial y} = 6y^2$
步骤3:验证柯西-黎曼方程
将偏导数代入柯西-黎曼方程:
- 第一个方程:$\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}$
$2x = 6y^2 \quad \Rightarrow \quad x = 3y^2$ - 第二个方程:$\frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}$
$0 = -0 \quad \text{(恒成立)}$
步骤4:判断方程在点$(3,2)$处是否成立
题目要求在点$z=3+2i$(即$x=3$,$y=2$)处验证:
- 代入$x=3$,$y=2$到第一个方程:
$3 = 3 \cdot (2)^2 \quad \Rightarrow \quad 3 = 12 \quad \text{(不成立)}$
因此,柯西-黎曼方程在该点不成立,函数$f(z)$在$z=3+2i$处不可导,导数不存在。