3【单选题】函数f(z)=u+iv的实、虚部u,v在D内有一阶连续偏导数,则 ( )A. u,v在D内满足C-R条件.B. f(z)在D内连续.C. f(z)在D内可导.D. f(z)在D内解析.
A. u,v在D内满足C-R条件.
B. f(z)在D内连续.
C. f(z)在D内可导.
D. f(z)在D内解析.
题目解答
答案
解析
本题考查复变函数的连续性、可导性、解析性以及柯西 - 黎曼(C - R)条件之间的关系。解题思路是根据复变函数相关性质,对每个选项逐一进行分析判断。
选项A
柯西 - 黎曼(C - R)条件为$\frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}$且$\frac{\partial u}{\partial y}=-\frac{\partial v}{\partial x}$。仅知道函数$f(z)=u + iv$的实、虚部$u$,$v$在$D$内有一阶连续偏导数,并不能得出$u$,$v$在$D$内满足C - R条件。例如$u(x,y)=x$,$v(x,y)=x$,$u$,$v$有一阶连续偏导数,但$\frac{\partial u}{\partial x}=1$,$\frac{\partial v}{\partial y}=0$,不满足$\frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}$,所以选项A错误。
选项B
根据复变函数连续性的定义,若$\lim\limits_{z \to z_0} f(z)=f(z_0)$,则函数$f(z)$在$z_0$处连续。已知$f(z)=u(x,y)+iv(x,y)$,$z = x + iy$,$z_0=x_0 + iy_0$,$f(z_0)=u(x_0,y_0)+iv(x_0,y_0)$。
因为$u$,$v$在$D$内有一阶连续偏导数,所以$u$,$v$在$D$内连续。
$\lim\limits_{z \to z_0} f(z)=\lim\limits_{(x,y) \to (x_0,y_0)} [u(x,y)+iv(x,y)]=\lim\limits_{(x,y) \to (x_0,y_0)} u(x,y)+i\lim\limits_{(x,y) \to (x_0,y_0)} v(x,y)=u(x_0,y_0)+iv(x_0,y_0)=f(z_0)$
所以$f(z)$在$D$内连续,选项B正确。
选项C
复变函数$f(z)$在$z$处可导的充要条件是$u$,$v$在$(x,y)$处可微且满足C - R条件。虽然$u$,$v$在$D$内有一阶连续偏导数能推出$u$,$v$在$D$内可微,但前面已说明不能得出$u$,$v$满足C - R条件,所以不能得出$f(z)$在$D$内可导,选项C错误。
选项D
函数$f(z)$在区域$D$内解析的定义是$f(z)$在$D$内每一点都可导。由选项C可知不能得出$f(z)$在$D$内可导,所以更不能得出$f(z)$在$D$内解析,选项D错误。