题目
函数 (z)=(2xy-(y)^2)+i((y)^2-(x)^2-x) 在_可导-|||-A直线 4x-2y+1=0 上可导-|||-B直线 =dfrac (1)(2) 上可导-|||- =dfrac {-1)/(2) 上可导-|||-D任意点不可导
题目解答
答案
解析
复变函数可导的充要条件是关键:函数$f(z)=u(x,y)+iv(x,y)$在某点可导,当且仅当:
- $u$和$v$在该点可微;
- 满足柯西-黎曼方程:
$\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}, \quad \frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}.$
本题需通过计算偏导数,联立柯西-黎曼方程,解出满足条件的直线方程。
步骤1:分解实部与虚部
设函数$f(z)=u(x,y)+iv(x,y)$,其中:
$u(x,y) = 2xy - y^2, \quad v(x,y) = y^2 - x^2 - x.$
步骤2:计算偏导数
- 实部$u$的偏导数:
$\frac{\partial u}{\partial x} = 2y, \quad \frac{\partial u}{\partial y} = 2x - 2y.$ - 虚部$v$的偏导数:
$\frac{\partial v}{\partial x} = -2x - 1, \quad \frac{\partial v}{\partial y} = 2y.$
步骤3:联立柯西-黎曼方程
根据柯西-黎曼方程:
$\begin{cases}\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}, \\\frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}.\end{cases}$
代入偏导数:
- 第一方程:$2y = 2y$,恒成立;
- 第二方程:$2x - 2y = -(-2x - 1)$,化简得:
$2x - 2y = 2x + 1 \implies -2y = 1 \implies y = -\frac{1}{2}.$
结论:当$y = -\frac{1}{2}$时,柯西-黎曼方程成立,函数在该直线上可导。