题目
判定函数(z)=dfrac ({x)^2}(2)+xyi在何处可导在何处解析
判定函数在何处可导在何处解析
题目解答
答案
解:已知函数,
令,
,
则,
,
,
,
由柯西黎曼方程得:
,
所以函数在处可导,在复平面上处处不解析.
解析
步骤 1:定义函数的实部和虚部
给定函数$f(z)=\dfrac {{x}^{2}}{2}+xyi$,其中$z=x+yi$,$x$和$y$是实数。我们可以将$f(z)$分解为实部$u(x,y)$和虚部$v(x,y)$,即$f(z)=u(x,y)+v(x,y)i$。根据题目,我们有$u(x,y)=\dfrac {{x}^{2}}{2}$和$v(x,y)=xy$。
步骤 2:计算偏导数
为了判断函数$f(z)$在何处可导,我们需要计算$u(x,y)$和$v(x,y)$的偏导数。根据定义,我们有:
- $u_x'=\dfrac{\partial u}{\partial x}=\dfrac{\partial}{\partial x}\left(\dfrac{x^2}{2}\right)=x$
- $u_y'=\dfrac{\partial u}{\partial y}=\dfrac{\partial}{\partial y}\left(\dfrac{x^2}{2}\right)=0$
- $v_x'=\dfrac{\partial v}{\partial x}=\dfrac{\partial}{\partial x}(xy)=y$
- $v_y'=\dfrac{\partial v}{\partial y}=\dfrac{\partial}{\partial y}(xy)=x$
步骤 3:应用柯西-黎曼方程
根据柯西-黎曼方程,函数$f(z)$在某点可导的必要条件是$u_x'=v_y'$和$u_y'=-v_x'$。将上述偏导数代入柯西-黎曼方程,我们得到:
- $x=x$
- $0=-y$
从上述方程中,我们可以看出,只有当$y=0$时,柯西-黎曼方程才成立。因此,函数$f(z)$在$y=0$处可导。
步骤 4:判断函数是否解析
函数$f(z)$在复平面上解析的条件是它在复平面上的每一点都可导。由于我们已经证明$f(z)$只在$y=0$处可导,因此$f(z)$在复平面上处处不解析。
给定函数$f(z)=\dfrac {{x}^{2}}{2}+xyi$,其中$z=x+yi$,$x$和$y$是实数。我们可以将$f(z)$分解为实部$u(x,y)$和虚部$v(x,y)$,即$f(z)=u(x,y)+v(x,y)i$。根据题目,我们有$u(x,y)=\dfrac {{x}^{2}}{2}$和$v(x,y)=xy$。
步骤 2:计算偏导数
为了判断函数$f(z)$在何处可导,我们需要计算$u(x,y)$和$v(x,y)$的偏导数。根据定义,我们有:
- $u_x'=\dfrac{\partial u}{\partial x}=\dfrac{\partial}{\partial x}\left(\dfrac{x^2}{2}\right)=x$
- $u_y'=\dfrac{\partial u}{\partial y}=\dfrac{\partial}{\partial y}\left(\dfrac{x^2}{2}\right)=0$
- $v_x'=\dfrac{\partial v}{\partial x}=\dfrac{\partial}{\partial x}(xy)=y$
- $v_y'=\dfrac{\partial v}{\partial y}=\dfrac{\partial}{\partial y}(xy)=x$
步骤 3:应用柯西-黎曼方程
根据柯西-黎曼方程,函数$f(z)$在某点可导的必要条件是$u_x'=v_y'$和$u_y'=-v_x'$。将上述偏导数代入柯西-黎曼方程,我们得到:
- $x=x$
- $0=-y$
从上述方程中,我们可以看出,只有当$y=0$时,柯西-黎曼方程才成立。因此,函数$f(z)$在$y=0$处可导。
步骤 4:判断函数是否解析
函数$f(z)$在复平面上解析的条件是它在复平面上的每一点都可导。由于我们已经证明$f(z)$只在$y=0$处可导,因此$f(z)$在复平面上处处不解析。