题目
设f(z)=2xy-(rm i)x^2, 那么( ).A. f(z) 处处可微B. f(z) 处处不可导C. f(z) 仅在原点可导D. f(z) 仅在x 轴上可导
设$f(z)=2xy-{\rm i}x^2$, 那么( ).
A. $f(z)$ 处处可微
B. $f(z)$ 处处不可导
C. $f(z)$ 仅在原点可导
D. $f(z)$ 仅在$x$ 轴上可导
题目解答
答案
D. $f(z)$ 仅在$x$ 轴上可导
解析
考查要点:本题主要考查复变函数的可导性条件,即柯西-黎曼方程的应用。
解题核心思路:
- 将复变函数分解为实部$u(x,y)$和虚部$v(x,y)$;
- 计算偏导数,代入柯西-黎曼方程;
- 分析方程成立的条件,确定可导区域。
破题关键点:
- 柯西-黎曼方程是判断复变函数可导性的必要且充分条件(当偏导数连续时);
- 通过偏导数的计算,找到满足方程的区域,进而判断可导性。
将$f(z)=2xy - i x^2$分解为实部和虚部:
$u(x,y) = 2xy, \quad v(x,y) = -x^2.$
柯西-黎曼方程要求:
$\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}, \quad \frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}.$
计算偏导数:
- $\frac{\partial u}{\partial x} = 2y$, $\frac{\partial u}{\partial y} = 2x$;
- $\frac{\partial v}{\partial x} = -2x$, $\frac{\partial v}{\partial y} = 0$.
代入柯西-黎曼方程:
- 第一方程:$2y = 0 \implies y = 0$;
- 第二方程:$2x = -(-2x) \implies 2x = 2x$(恒成立)。
结论:
- 当且仅当$y=0$时,柯西-黎曼方程成立,即函数在$x$轴上可导;
- 其他区域不满足方程,故不可导。