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数学
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:

  1. $u$和$v$均为调和函数;
  2. $u$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。

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