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数学
题目

10.函数 (z)=u(x,y)+i(x,y) 在 _(0)=(x)_(0)+(y)_(0) 处连续的充要条件是 () .-|||-A.u(x,y)在点(x0,y0 )处连续-|||-B.v(x,y)在点(x0,y0)处连续-|||-C.u(x,y)和v(x,y)都在点(x0,y0)处连续-|||-D. u(x,y)+v(x,y) 在点(x0,y0)处连续

题目解答

答案

解析

考查要点:本题主要考查复变函数连续性的充要条件,涉及实部和虚部分别连续的关系。

解题核心思路:复变函数$f(z)=u(x,y)+iv(x,y)$的连续性需要其实部$u(x,y)$和虚部$v(x,y)$同时连续。因为复数的极限要求实部和虚部分别收敛到对应部分的值,因此两者必须独立满足连续性。

破题关键点:

  1. 复变函数连续性的定义:$f(z)$在$z_0$处连续当且仅当$u(x,y)$和$v(x,y)$在$(x_0,y_0)$处分别连续。
  2. 排除干扰选项:选项A、B仅考虑单一部分连续,选项D的和连续无法保证各部分连续。

复变函数$f(z)=u(x,y)+iv(x,y)$在点$z_0=x_0+y_0i$处连续的充要条件是:

  1. 必要性:若$f(z)$在$z_0$处连续,则对任意$(x,y)\to(x_0,y_0)$,有:
    $\lim_{(x,y)\to(x_0,y_0)} f(z) = f(z_0).$
    根据复数相等的定义,实部和虚部分别收敛:
    $\lim_{(x,y)\to(x_0,y_0)} u(x,y) = u(x_0,y_0), \quad \lim_{(x,y)\to(x_0,y_0)} v(x,y) = v(x_0,y_0).$
    因此,$u$和$v$必须同时连续。

  2. 充分性:若$u$和$v$在$(x_0,y_0)$处连续,则:
    $\lim_{(x,y)\to(x_0,y_0)} [u(x,y)+iv(x,y)] = u(x_0,y_0) + iv(x_0,y_0) = f(z_0).$
    故$f(z)$在$z_0$处连续。

选项分析:

  • A、B:仅保证单一部分连续,另一部分可能不连续,整体不连续。
  • D:$u+v$连续无法推出$u$和$v$各自连续(例如$u$和$v$的不连续性可能相互抵消)。

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