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数学
题目

设函数 (z)=dfrac (1)({z)^2}, 下列说法正确的是-|||-A f(z)在整个复平面解析-|||-B f(z)在除去原点的复平面处处解析-|||-C f(z)在整个复平面处处可导-|||-D f(z)在 z=0 处解析

题目解答

答案

解析

本题考查复变函数解析与可导的概念及判断方法。解题的关键在于明确函数解析和可导的定义,以及奇点对函数解析性的影响,通过对函数$f(z)=\frac{1}{z^2}$在不同区域的性质进行分析来判断各个选项的正确性。

1. 回顾复变函数解析与可导的定义

  • 若函数$f(z)$在点$z_0$及其某邻域内处处可导,则称$f(z)$在点$z_0$解析。
  • 若函数$f(z)$在区域$D$内每一点解析,则称$f(z)$在区域$D$内解析。
  • 若函数$f(z)$在点$z_0$不解析,则称$z_0$为$f(z)$的奇点。

2. 分析函数$f(z)=\frac{1}{z^2}$的奇点

对于函数$f(z)=\frac{1}{z^2}$,当$z = 0$时,分母为$0$,函数无定义,所以$z = 0$是函数$f(z)$的奇点。

3. 分析选项A

由于$z = 0$是函数$f(z)$的奇点,函数在$z = 0$处不解析,所以$f(z)$在整个复平面不解析,选项A错误。

4. 分析选项B

在除去原点的复平面内,函数$f(z)=\frac{1}{z^2}=z^{-2}$,根据求导公式$(z^n)^\prime = nz^{n - 1}$,对$f(z)$求导:
$f^\prime(z) = -2z^{-3}=-\frac{2}{z^3}$
在除去原点的复平面内,$f^\prime(z)$处处存在,即函数$f(z)$在除去原点的复平面内处处可导,所以$f(z)$在除去原点的复平面处处解析,选项B正确。

5. 分析选项C

因为$z = 0$是函数$f(z)$的奇点,函数在$z = 0$处无定义,也就不可导,所以$f(z)$在整个复平面不处处可导,选项C错误。

6. 分析选项D

由前面分析可知$z = 0$是函数$f(z)$的奇点,函数在$z = 0$处不解析,选项D错误。

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