题目
函数f(z)=e^x(cosy+isiny)在复平面上处处解析。[答案]( )
函数f(z)=e^x(cosy+isiny)在复平面上处处解析。[答案]( )
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题主要考查复变函数解析性的判定,需要掌握柯西-黎曼方程的应用以及解析函数的定义。
解题核心思路:
- 拆分函数:将复变函数分解为实部$u(x,y)$和虚部$v(x,y)$。
- 验证柯西-黎曼方程:计算偏导数,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。
- 检查偏导数连续性:若偏导数连续,则函数解析。
破题关键点:
- 识别函数本质:题目中的函数$f(z) = e^x(\cos y + i \sin y)$实际上是$e^z$的展开形式,而$e^z$在复平面上处处解析。
将函数$f(z) = e^x(\cos y + i \sin y)$拆分为实部和虚部:
$u(x,y) = e^x \cos y, \quad v(x,y) = e^x \sin y.$
验证柯西-黎曼方程:
-
计算偏导数:
- $\frac{\partial u}{\partial x} = e^x \cos y$,$\frac{\partial v}{\partial y} = e^x \cos y$
- $\frac{\partial u}{\partial y} = -e^x \sin y$,$\frac{\partial v}{\partial x} = e^x \sin y$
-
代入方程:
- $\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}$ 成立。
- $\frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}$ 成立。
偏导数连续性:
$u$和$v$由指数函数和三角函数组成,其偏导数连续。
结论:函数$f(z)$满足柯西-黎曼方程且偏导数连续,因此在复平面上处处解析。