题目
29.单选题 f(z)=overline(z)在z=0处(). A (A.)解析; B (B.)可导; C (C.)不连续; D (D.)连续.
29.单选题 $f(z)=\overline{z}$在z=0处(). A (
A.)解析; B (
B.)可导; C (
C.)不连续; D (
D.)连续.
A.)解析; B (
B.)可导; C (
C.)不连续; D (
D.)连续.
题目解答
答案
函数 $ f(z) = \overline{z} $ 在 $ z=0 $ 处的性质分析如下:
1. **连续性**:对于任意 $ z_0 $,有 $\lim_{z \to z_0} \overline{z} = \overline{z_0}$,故 $ f(z) $ 在 $ z=0 $ 处连续。
2. **可导性**:计算导数极限 $\lim_{\Delta z \to 0} \frac{\overline{\Delta z}}{\Delta z}$,该极限依赖于 $\Delta z$ 的方向,故极限不存在,函数在 $ z=0 $ 处不可导。
3. **解析性**:由于 $ f(z) $ 处处不可导,故在 $ z=0 $ 处不解析。
综上,正确答案为 **(D) 连续**。
$\boxed{D}$
解析
考查要点:本题主要考查复变函数中函数在某一点的连续性、可导性及解析性的判断,重点在于理解共轭函数的性质及其与柯西-黎曼方程的关系。
解题核心思路:
- 连续性:共轭函数在复平面上处处连续。
- 可导性:通过计算导数的极限或验证柯西-黎曼方程是否成立,判断函数在该点是否可导。
- 解析性:若函数在某点可导,则进一步判断其在邻域内是否可导,从而确定是否解析。
破题关键点:
- 共轭函数的特性:$f(z)=\overline{z}$的实部和虚部分别为$u(x,y)=x$,$v(x,y)=-y$。
- 柯西-黎曼方程:验证$\frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}$和$\frac{\partial u}{\partial y}=-\frac{\partial v}{\partial x}$是否成立。
- 导数的极限:通过不同路径趋近于$z=0$,判断导数是否存在。
连续性分析
对于任意复数$z_0$,有:
$\lim_{z \to z_0} \overline{z} = \overline{z_0}$
因此,$f(z)=\overline{z}$在$z=0$处连续,排除选项C。
可导性分析
计算导数的极限:
$f'(0) = \lim_{\Delta z \to 0} \frac{f(0+\Delta z) - f(0)}{\Delta z} = \lim_{\Delta z \to 0} \frac{\overline{\Delta z}}{\Delta z}$
设$\Delta z = \Delta x + i\Delta y$,则:
$\frac{\overline{\Delta z}}{\Delta z} = \frac{\Delta x - i\Delta y}{\Delta x + i\Delta y} = \frac{(\Delta x - i\Delta y)^2}{\Delta x^2 + \Delta y^2}$
- 沿实轴趋近($\Delta y=0$):极限为$\frac{\Delta x}{\Delta x}=1$。
- 沿虚轴趋近($\Delta x=0$):极限为$\frac{-i\Delta y}{i\Delta y}=-1$。
由于极限值与路径相关,导数不存在,故$f(z)$在$z=0$处不可导,排除选项B。
解析性分析
函数$f(z)=\overline{z}$在复平面内处处不可导(柯西-黎曼方程不成立),因此在$z=0$处不解析,排除选项A。