题目
2.设 my^3+nx^2y+i(x^3+lxy^2) 为解析函数,试确定l,m,n的值.
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题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查复变函数中解析函数的判定条件,即柯西-黎曼(C-R)方程的应用。需要根据给定的复变函数形式,分离实部和虚部,计算偏导数后代入C-R方程,解出未知参数。
解题核心思路:
- 分离实部和虚部:将函数分解为实部$u(x,y)$和虚部$v(x,y)$。
- 计算偏导数:分别求出$u$和$v$对$x$、$y$的偏导数。
- 代入C-R方程:根据$\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}$和$\frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}$建立方程组,解出参数。
破题关键点:
- 正确分离实虚部:注意虚数单位$i$前的项为虚部。
- 偏导数计算:对多项式函数求导时需注意变量的独立性。
- 方程组的建立与求解:通过系数比较确定参数值。
设复变函数$f(x,y) = u(x,y) + iv(x,y)$,其中:
- 实部:$u(x,y) = m y^3 + n x^2 y$
- 虚部:$v(x,y) = x^3 + l x y^2$
步骤1:计算偏导数
- 实部偏导数:
- $\frac{\partial u}{\partial x} = 2n x y$
- $\frac{\partial u}{\partial y} = 3m y^2 + n x^2$
- 虚部偏导数:
- $\frac{\partial v}{\partial x} = 3x^2 + l y^2$
- $\frac{\partial v}{\partial y} = 2l x y$
步骤2:代入C-R方程
- 第一式:$\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}$
$2n x y = 2l x y \implies n = l$ - 第二式:$\frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}$
$3m y^2 + n x^2 = -(3x^2 + l y^2)$
比较系数得:- $x^2$项:$n = -3$
- $y^2$项:$3m = -l$
步骤3:联立求解
- 由$n = l$和$n = -3$,得$l = -3$。
- 代入$3m = -l$,得$3m = 3 \implies m = 1$。