题目
求(z)=(x)^2+2(y)^2+xyz在哪些点可导,并判断在相应的点处函数是否解析.
求在哪些点可导,并判断在相应的点处函数是否解析.
题目解答
答案
解:已知函数,
令,
,
分别对,
得:
,
,
,
,
由柯西—黎曼方程得:令,
即,
解得:,
所以函数在
处可导,但处处不解析。
解析
步骤 1:定义函数的实部和虚部
给定函数$f(z)={x}^{2}+2{y}^{2}+xyz$,可以将其分解为实部和虚部。令$u(x,y)={x}^{2}+2{y}^{2}$,$v(x,y)=xy$,其中$u(x,y)$是实部,$v(x,y)$是虚部。
步骤 2:计算实部和虚部的偏导数
计算$u(x,y)$和$v(x,y)$关于$x$和$y$的偏导数。
- $u'x=2x$
- ${u}_{y}^{1}=4y$
- $v'x=y$
- ${v}_{y}'=x$
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,得到:
- $2x=y$
- $4y=-x$
步骤 4:求解方程组
解方程组$\left \{ \begin{matrix} 2x=y\\ 4y=-x\end{matrix} \right.$,得到$x=y=0$。
步骤 5:判断函数是否解析
函数$f(z)$在点$(0,0)$处可导,但需要进一步判断其是否在该点解析。由于柯西—黎曼方程仅在点$(0,0)$处满足,而函数$f(z)$在其他点不满足柯西—黎曼方程,因此函数$f(z)$在点$(0,0)$处可导,但处处不解析。
给定函数$f(z)={x}^{2}+2{y}^{2}+xyz$,可以将其分解为实部和虚部。令$u(x,y)={x}^{2}+2{y}^{2}$,$v(x,y)=xy$,其中$u(x,y)$是实部,$v(x,y)$是虚部。
步骤 2:计算实部和虚部的偏导数
计算$u(x,y)$和$v(x,y)$关于$x$和$y$的偏导数。
- $u'x=2x$
- ${u}_{y}^{1}=4y$
- $v'x=y$
- ${v}_{y}'=x$
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,得到:
- $2x=y$
- $4y=-x$
步骤 4:求解方程组
解方程组$\left \{ \begin{matrix} 2x=y\\ 4y=-x\end{matrix} \right.$,得到$x=y=0$。
步骤 5:判断函数是否解析
函数$f(z)$在点$(0,0)$处可导,但需要进一步判断其是否在该点解析。由于柯西—黎曼方程仅在点$(0,0)$处满足,而函数$f(z)$在其他点不满足柯西—黎曼方程,因此函数$f(z)$在点$(0,0)$处可导,但处处不解析。