题目
如果函数 f(z) 在 z_0 可导,那么 f(z) 在 z_0 解析.A. 对B. 错
如果函数 $f(z)$ 在 $z_0$ 可导,那么 $f(z)$ 在 $z_0$ 解析.
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查复变函数中可导与解析两个概念的辨析,以及两者之间的逻辑关系。
解题核心思路:
- 明确定义:
- 可导:函数在某一点 $z_0$ 处存在导数,即满足复变函数的导数定义(包括柯西-黎曼方程)。
- 解析:函数在某一点 $z_0$ 处存在一个邻域,使得该函数在该邻域内处处可导。
- 关键区别:
- 可导仅要求单一点存在导数,而解析要求邻域内所有点均可导。
- 逻辑关系:
- 函数在某点解析 $\Rightarrow$ 在该点可导,但反之不成立。
破题关键:
题目中的命题将“可导”与“解析”等价,忽略了解析需要邻域内处处可导这一核心条件,因此命题是错误的。
解析与可导的定义对比:
-
可导:
若函数 $f(z)$ 在 $z_0$ 处可导,则存在极限
$f'(z_0) = \lim_{h \to 0} \frac{f(z_0 + h) - f(z_0)}{h}.$
此时,$f(z)$ 在 $z_0$ 处满足柯西-黎曼方程。 -
解析:
若函数 $f(z)$ 在 $z_0$ 处解析,则存在 $z_0$ 的某个邻域 $U$,使得 $f(z)$ 在 $U$ 内每一点均可导。
反例说明:
构造一个函数 $f(z)$,使得它仅在 $z_0$ 处可导,但在 $z_0$ 的任何邻域内存在不可导的点。例如:
$f(z) =
\begin{cases} z^2 & \text{当 } z \text{ 的实部和虚部均为有理数}, \\0 & \text{其他情况}.\end{cases}$
该函数在 $z_0 = 0$ 处可导(导数为 $0$),但在任何包含 $0$ 的邻域内均不解析,因为大部分点不满足柯西-黎曼方程。
结论:
可导不能推出解析,因此原命题错误。