题目
设f(z)=u+iv在区域D内有定义,则由()可得f(z)解析。A. u,v为调和函数B. u,v满足C-R条件C. v为u的共轭调和函数D. A,B,C都不能得出f(z)
设f(z)=u+iv在区域D内有定义,则由()可得f(z)解析。
A. u,v为调和函数
B. u,v满足C-R条件
C. v为u的共轭调和函数
D. A,B,C都不能得出f(z)
题目解答
答案
C. v为u的共轭调和函数
解析
考查要点:本题主要考查复变函数中解析函数的判定条件,涉及调和函数、共轭调和函数以及柯西-黎曼(C-R)条件的关系。
解题核心思路:
解析函数需满足C-R条件,但仅满足C-R条件并不充分,还需函数的偏导数连续。若v是u的共轭调和函数,则隐含u和v均为调和函数且满足C-R条件,此时可直接推出f(z)解析。
破题关键点:
- 选项C的实质是同时满足调和性与C-R条件,而其他选项单独存在时无法保证解析性。
选项分析
选项A:u, v为调和函数
调和函数仅满足拉普拉斯方程(如$u_{xx} + u_{yy} = 0$),但若不满足C-R条件,则$f(z)$未必解析。例如,若$u = x^2 + y^2$,$v = x^2 - y^2$,两者均为调和函数,但$f(z) = u + iv$不满足C-R条件,故非解析。因此A不能单独推出解析性。
选项B:u, v满足C-R条件
C-R条件是解析的必要条件,但仅满足C-R条件时,若偏导数不连续,则$f(z)$可能不解析。例如,构造反例$f(z) = \bar{z} \cdot \text{sign}(z)$,其满足C-R条件但不可导,故非解析。因此B不能单独推出解析性。
选项C:v为u的共轭调和函数
共轭调和函数的定义要求:
- $u$和$v$均为调和函数;
- $u$和$v$满足C-R条件。
因此,若$v$是$u$的共轭调和函数,则$f(z) = u + iv$同时满足调和性与C-R条件,且偏导数连续,从而保证$f(z)$解析。C是充分条件。
选项D
因选项C正确,故D错误。