10.单选题设函数f(z)=ln z,则以下说法正确的是()A. 函数f(z)=ln z是全复平面上的解析函数;B. ln(3-7i)=lnsqrt(58)+i(2kpi-arctan(7)/(3)),kin Z;C. ln(-5+6i)=lnsqrt(61)+i(pi-arctan(5)/(6));D. ln(-9-5i)=lnsqrt(106)+i(pi+arctan(5)/(9));E. ln(2+1li)=lnsqrt(125)+i(-pi+arctan(11)/(2));F. ln(-7-12i)=lnsqrt(193)+i(-pi+arctan(12)/(7));
A. 函数$f(z)=\ln z$是全复平面上的解析函数;
B. $\ln(3-7i)=\ln\sqrt{58}+i(2k\pi-\arctan\frac{7}{3})$,$k\in Z$;
C. $\ln(-5+6i)=\ln\sqrt{61}+i(\pi-\arctan\frac{5}{6})$;
D. $\ln(-9-5i)=\ln\sqrt{106}+i(\pi+\arctan\frac{5}{9})$;
E. $\ln(2+1li)=\ln\sqrt{125}+i(-\pi+\arctan\frac{11}{2})$;
F. $\ln(-7-12i)=\ln\sqrt{193}+i(-\pi+\arctan\frac{12}{7})$;
题目解答
答案
答案:B, D, F
解析:
A. 错误
复数对数函数 $ \ln z $ 在原点和负实轴处不解析,故不全平面解析。
B. 正确
$ \ln(3-7i) = \ln\sqrt{58} + i(2k\pi - \arctan\frac{7}{3}) $,符合复数对数定义。
C. 错误
$ \ln(-5+6i) $ 的幅角应为 $ \pi - \arctan\frac{6}{5} $,选项中错误。
D. 正确
$ \ln(-9-5i) = \ln\sqrt{106} + i(\pi + \arctan\frac{5}{9}) $,符合复数对数定义。
E. 错误
$ \ln(2+11i) $ 的幅角应为 $ \arctan\frac{11}{2} $,选项中错误。
F. 正确
$ \ln(-7-12i) = \ln\sqrt{193} + i(-\pi + \arctan\frac{12}{7}) $,符合复数对数定义。
结论: 正确选项为 B、D、F。
$\boxed{B, D, F}$
解析
考查要点:本题主要考查复数对数函数$f(z)=\ln z$的性质,包括解析区域和多值性的计算。
解题核心:
- 解析性:复数对数函数在原点和负实轴处不解析,因此不能在全复平面上解析。
- 复数对数的表达式:$\ln z = \ln|z| + i(\arg z + 2k\pi)$,其中$\arg z$是主值,需根据复数所在象限确定主值幅角。
关键点:
- 计算模长$|z|$是否正确;
- 确定主值幅角$\arg z$是否符合复数所在象限;
- 多值性中是否包含整数倍$2k\pi$的表达。
选项分析
选项A
错误。
复数对数函数$f(z)=\ln z$在原点和负实轴处不解析,因此不能在全复平面上解析。
选项B
正确。
复数$3-7i$的模长为$\sqrt{3^2 + (-7)^2} = \sqrt{58}$,主值幅角为$\arg(3-7i) = -\arctan\frac{7}{3}$(第四象限)。
根据复数对数定义:
$\ln(3-7i) = \ln\sqrt{58} + i\left(2k\pi - \arctan\frac{7}{3}\right), \quad k \in \mathbb{Z}$
选项表达式符合定义。
选项C
错误。
复数$-5+6i$的模长为$\sqrt{(-5)^2 + 6^2} = \sqrt{61}$,主值幅角应为$\pi - \arctan\frac{6}{5}$(第二象限)。
但选项中写为$\pi - \arctan\frac{5}{6}$,幅角计算错误。
选项D
正确。
复数$-9-5i$的模长为$\sqrt{(-9)^2 + (-5)^2} = \sqrt{106}$,主值幅角为$\pi + \arctan\frac{5}{9}$(第三象限)。
根据定义:
$\ln(-9-5i) = \ln\sqrt{106} + i\left(\pi + \arctan\frac{5}{9}\right)$
选项表达式正确。
选项E
错误。
复数$2+11i$的模长为$\sqrt{2^2 + 11^2} = \sqrt{125}$,主值幅角应为$\arctan\frac{11}{2}$(第一象限)。
但选项中写为$-\pi + \arctan\frac{11}{2}$,幅角符号错误。
选项F
正确。
复数$-7-12i$的模长为$\sqrt{(-7)^2 + (-12)^2} = \sqrt{193}$,主值幅角为$-\pi + \arctan\frac{12}{7}$(第三象限,等价于$\pi + \arctan\frac{12}{7}$)。
根据定义:
$\ln(-7-12i) = \ln\sqrt{193} + i\left(-\pi + \arctan\frac{12}{7}\right)$
选项表达式正确。