题目
函数(z)=(x)^2+(y)^2i ( ).A.仅在(z)=(x)^2+(y)^2i上解析;B.在除(z)=(x)^2+(y)^2i之外的复平面上解析;C.在(z)=(x)^2+(y)^2i上可导,但在复平面上处处不解析;D.在整个复平面上解析.
函数 ( ).
A.仅在上解析;
B.在除之外的复平面上解析;
C.在上可导,但在复平面上处处不解析;
D.在整个复平面上解析.
题目解答
答案
本题考查复变函数.
由题意,,
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,
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,
.
当时,才会满足柯西黎曼方程,即:
,
.
故函数仅在上解析.
因此本题答案选A,排除B,C,D.
解析
步骤 1:定义函数
函数$f(z)={x}^{2}+{y}^{2}i$,其中$z=x+yi$,$x$和$y$是实数,$i$是虚数单位。
步骤 2:确定实部和虚部
实部$u(x,y)={x}^{2}$,虚部$v(x,y)={y}^{2}$。
步骤 3:计算偏导数
计算实部和虚部的偏导数:
$\dfrac {\partial u}{\partial x}=2x$,$\dfrac {\partial u}{\partial y}=0$,
$\dfrac {\partial v}{\partial x}=0$,$\dfrac {\partial v}{\partial y}=2y$。
步骤 4:应用柯西-黎曼方程
柯西-黎曼方程为:
$\dfrac {\partial u}{\partial x}=\dfrac {\partial v}{\partial y}$,$\dfrac {\partial u}{\partial y}=-\dfrac {\partial v}{\partial x}$。
将偏导数代入柯西-黎曼方程:
$2x=2y$,$0=0$。
步骤 5:确定解析条件
由$2x=2y$,得$x=y$。因此,函数$f(z)$仅在$x=y$上满足柯西-黎曼方程,即仅在$x=y$上解析。
函数$f(z)={x}^{2}+{y}^{2}i$,其中$z=x+yi$,$x$和$y$是实数,$i$是虚数单位。
步骤 2:确定实部和虚部
实部$u(x,y)={x}^{2}$,虚部$v(x,y)={y}^{2}$。
步骤 3:计算偏导数
计算实部和虚部的偏导数:
$\dfrac {\partial u}{\partial x}=2x$,$\dfrac {\partial u}{\partial y}=0$,
$\dfrac {\partial v}{\partial x}=0$,$\dfrac {\partial v}{\partial y}=2y$。
步骤 4:应用柯西-黎曼方程
柯西-黎曼方程为:
$\dfrac {\partial u}{\partial x}=\dfrac {\partial v}{\partial y}$,$\dfrac {\partial u}{\partial y}=-\dfrac {\partial v}{\partial x}$。
将偏导数代入柯西-黎曼方程:
$2x=2y$,$0=0$。
步骤 5:确定解析条件
由$2x=2y$,得$x=y$。因此,函数$f(z)$仅在$x=y$上满足柯西-黎曼方程,即仅在$x=y$上解析。