题目
2【单题】函数f(z)=my^3+nx^2y+i(lx^3-3xy^2)为可导函数则()。A. m=1,n=3,l=1.B. m=-1,n=3,l=-1.C. m=-1,n=-3,l=1.D. m=1,n=-3,l=1.
2【单题】函数$f(z)=my^{3}+nx^{2}y+i(lx^{3}-3xy^{2})$为可导函数则()。
A. m=1,n=3,l=1.
B. m=-1,n=3,l=-1.
C. m=-1,n=-3,l=1.
D. m=1,n=-3,l=1.
题目解答
答案
D. m=1,n=-3,l=1.
解析
本题考查复变函数可导的条件,解题思路是利用柯西 - 黎曼方程来确定函数中参数的值。
对于复变函数$f(z)=u(x,y)+iv(x,y)$,若它在某区域内可导,则需满足柯西 - 黎曼方程$\frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}$且$\frac{\partial u}{\partial y}=-\frac{\partial v}{\partial x}$。
已知函数$f(z)=my^{3}+nx^{2}y + i(lx^{3}-3xy^{2})$,则$u(x,y)=my^{3}+nx^{2}y$,$v(x,y)=lx^{3}-3xy^{2}$。
- 首先求$\frac{\partial u}{\partial x}$,$\frac{\partial u}{\partial y}$,$\frac{\partial v}{\partial x}$,$\frac{\partial v}{\partial y}$:
- 对$u(x,y)=my^{3}+nx^{2}y$关于$x$求偏导数,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,$y$看作常数,可得$\frac{\partial u}{\partial x}=2nxy$。
- 对$u(x,y)=my^{3}+nx^{2}y$关于$y$求偏导数,$x$看作常数,可得$\frac{\partial u}{\partial y}=3my^{2}+nx^{2}$。
- 对$v(x,y)=lx^{3}-3xy^{2}$关于$x$求偏导数,$y$看作常数,可得$\frac{\partial v}{\partial x}=3lx^{2}-3y^{2}$。
- 对$v(x,y)=lx^{3}-3xy^{2}$关于$y$求偏导数,$x$看作常数,可得$\frac{\partial v}{\partial y}=-6xy$。
- 然后根据柯西 - 黎曼方程$\frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}$和$\frac{\partial u}{\partial y}=-\frac{\partial v}{\partial x}$列方程:
- 由$\frac{\partial u}{\partial x}=\frac{\partial v}{\partial y}$可得:$2nxy=-6xy$,因为$x$,$y$不恒为$0$,所以两边同时除以$2xy$,得到$n = - 3$。
- 由$\frac{\partial u}{\partial y}=-\frac{\partial v}{\partial x}$可得:$3my^{2}+nx^{2}=-(3lx^{2}-3y^{2})$,将$n = - 3$代入上式得$3my^{2}-3x^{2}=-3lx^{2}+3y^{2}$。
等式两边对应项系数相等,则有$\begin{cases}3m = 3\\-3=-3l\end{cases}$。 - 解$3m = 3$,两边同时除以$3$,可得$m = 1$。
- 解$-3=-3l$,两边同时除以$-3$,可得$l = 1$。
综上,$m = 1$,$n = - 3$,$l = 1$。