题目
17.下列函数中,解析函数的是( )A. x²-y²-2xyiB. x²+xyiC. 2(x-1)y+1(y²-x²+2x)D. x³+iy³
17.下列函数中,解析函数的是( )
A. x²-y²-2xyi
B. x²+xyi
C. 2(x-1)y+1(y²-x²+2x)
D. x³+iy³
题目解答
答案
C. 2(x-1)y+1(y²-x²+2x)
解析
本题考察复变函数中解析函数的判定,核心依据是柯西-黎曼方程(C-R方程):对于复变函数$f(z)=u(x,y)+iv(x,y)$($z=x+iy$),其实部$u$和虚部$v$需满足:
- $u_x = v_y$(对$x$的偏导数等于虚部对$y$的偏导数)
- $u_y = -v_x$(实部对$y$的偏导数等于虚部对$x$的偏导数)
且$u$、$v$需具有一阶连续偏导数(通常多项式函数自然满足)。
标题:选项A分析
选项A:$f(z)=(x^2 - y^2) - 2xyi$,则$u=x^2 - y^2$,$v=-2xy$。
- $u_x=2x$,$v_y=-2x$,显然$u_x \neq v_y$,不满足C-R方程,非解析函数。
级标题:选项B分析
选项B:$f(z)=x^2 + xyi$,则$u=x^2$,$v=xy$。
- $u_y=0$,$v_x=y$,仅当$y=0$时$u_y=-v_x$,不满足区域内处处成立,非解析函数。
级标题:选项C分析
选项C:题目表述可能存在输入误差,推测应为$f(z)=2(x-1)y + i(y^2 - x^2 + 2x)$(补充虚部$i$),则$u=2(x-1)y=2xy - 2y$,$v=y^2 - x^2 + 2x$。
- 计算偏导数:
$u_x=2y$,$v_y=2y$(满足$u_x=v_y$);
$u_y=2x - 2$,$v_x=-2x + 2$(满足$u_y=-v_x$)。
两个偏导数均连续,满足C-R方程,是解析函数。
级标题:选项D分析
选项D:$f(z)=x^3 + iy^3$,则$u=x^3$,$v=y^3$。
- $u_x=3x^2$,$v_y=3y^2$,仅当$x^2=y^2$时$u_x=v_y$,不满足区域内处处成立,非解析函数。