12.下列命题中,不正确的是( )(A)积分∮|z−a|=r1z−adz的值与半径 r(r>0) 的大小无关|∮(x2+iy2)dz|≤2(B)c,其中 c 为连接 −i 到 i 的线段(C)若在区域 D 内有 f'( z)=g( z) ,则在 D 内 g'(z) 存在且解析(D)若 f (z ) 在 0<|z|<1 内解析,且沿任何圆周 c:|z|=r(0<1) 的积分等于零,则 f (z ) 在
题目解答
答案
解析
题目考察知识
本题主要考察复变函数的积分、解析函数的性质等知识,包括柯西积分定理、积分不等式、解析函数的导数性质以及解析函数的奇点与解析性判断。
各选项分析
选项A
积分$\oint_{|z-a|=r}\frac{1}{z-a}dz$的值与半径$r(r>0)$的大小无关。
解析:根据柯西积分公式,对于$f(z)=\frac{1}{z-a}$,其在$|z-a|=r$内有奇点$z=a$,但直接计算积分:
取$z=a+re^{i\theta}$,$dz=ire^{i\theta}d\theta$,则
$\oint_{|z-a|=r}\frac{1}{z-a}dz=\int_0^{2\pi}\frac{1}{re^{i\theta}}\cdot ire^{i\theta}d\theta=\int_0^{2\pi}id\theta=2\pi i$
结果为常数$2\pi i$,与$r$无关。选项A正确。
选项B
$|\oint_c (x^2+iy^2)dz|\leq2$,其中$c$为连接$-i$到$i$的线段。
解析:
- 参数化线段$c$:$z(t)=it$,$t\in[-1,1]$,$dz=idt$,$x=0$,$y=t$,则
$\oint_c (x^2+iy^2)dz=\int_{-1}^1 (0+i t^2)\cdot idt=\int_{-1}^1 i^2 t^2 dt=\int_{-1}^1 -t^2 dt=-\frac{2}{3}$ - 积分模长:$|-\frac{2}{3}|=\frac{2}{3}\leq2$,不等式成立。选项B正确。
选项C
若在区域$D$内有$f'(z)=g(z)$,则在$D$内$g'(z)$存在且解析。
解析:根据解析函数的性质,解析函数的导数仍解析(高阶导数定理)。若$f(z)$在$D$内解析,则$f'(z)=g(z)$也在$D$内解析,从而$g'(z)$存在且解析。选项C正确。
选项D
若$f(z)$在$0<|z|<1$内解析,且沿任何圆周$c:|z|=r(0
再取$f(z)=e^{\frac{1}{z}}$,在$0<|z|<1$内解析,沿$|z|=r$的积分:$\oint e^{\frac{1}{z}}dz=0$(奇点$z=0$是非孤立奇点,柯西积分定理不直接适用,但计算得积分值为$0$),但$z=0$是$e^{\frac{1}{z}}$的本质奇点,不解析。
选项D错误。