题目
2.[多选题]关于复积分的性质,下列哪些说法是错误的?A 若f(z)在闭曲线C上连续,则oint_(C)f(z)dz存在B 若f(z)在闭曲线C上及C内解析,则oint_(C)f(z)dz=0C 若f(z)在闭曲线C上可积,则oint_(C)f(z)dz存在D 若f(z)在闭曲线C上不解析,则oint_(C)f(z)dzneq0
2.[多选题]关于复积分的性质,下列哪些说法是错误的?
A 若f(z)在闭曲线C上连续,则$\oint_{C}f(z)dz$存在
B 若f(z)在闭曲线C上及C内解析,则$\oint_{C}f(z)dz=0$
C 若f(z)在闭曲线C上可积,则$\oint_{C}f(z)dz$存在
D 若f(z)在闭曲线C上不解析,则$\oint_{C}f(z)dz\neq0$
题目解答
答案
答案:
错误的选项是 $\boxed{D}$。
解析:
A. 若 $f(z)$ 在闭曲线 $C$ 上连续,则积分 $\oint_C f(z) \, dz$ 存在,正确。
B. 若 $f(z)$ 在闭曲线 $C$ 内及 $C$ 上解析,则由柯西积分定理,积分值为0,正确。
C. 若 $f(z)$ 在闭曲线 $C$ 上可积,则积分 $\oint_C f(z) \, dz$ 存在,正确。
D. 若 $f(z)$ 在闭曲线 $C$ 上不解析,积分值不一定非零(如 $f(z) = |z|^2$ 在单位圆上积分值为0),错误。
结论:
错误选项为 $\boxed{D}$。
解析
本题主要考查复积分的性质相关知识,解题思路是依据复积分存在的条件、柯西积分定理等对每个选项逐一进行分析判断。
- 选项A:
根据复积分存在的判定定理,若函数$f(z)$在闭曲线$C$上连续,那么复积分$\oint_{C}f(z)dz$是存在的。因为连续函数在有界闭集上是可积的,闭曲线$C$是有界闭集,所以该选项说法正确。 - 选项B:
柯西积分定理表明,若函数$f(z)$在闭曲线$C$上及$C$内解析,那么$\oint_{C}f(z)dz = 0$。这是复变函数中的一个重要定理,它描述了解析函数沿闭曲线积分的特性,所以该选项说法正确。 - 选项C:
可积的定义就是积分存在,若$f(z)$在闭曲线$C$上可积,那么$\oint_{C}f(z)dz$必然存在,所以该选项说法正确。 - 选项D:
虽然$f(z)$在闭曲线$C$上不解析,但不能就此得出$\oint_{C}f(z)dz\neq0$的结论。例如,取$f(z)=|z|^2$,在单位圆$C:|z| = 1$上,令$z = e^{i\theta}$,$dz = ie^{i\theta}d\theta$,$\theta$从$0$到$2\pi$。
则$\oint_{C}|z|^2dz=\int_{0}^{2\pi}|e^{i\theta}|^2\cdot ie^{i\theta}d\theta$,因为$|e^{i\theta}| = 1$,所以$\int_{0}^{2\pi}|e^{i\theta}|^2\cdot ie^{i\theta}d\theta=\int_{0}^{2\pi}ie^{i\theta}d\theta$。
根据积分公式$\int e^{ax}dx=\frac{1}{a}e^{ax}+C$($a\neq0$),这里$a = i$,则$\int_{0}^{2\pi}ie^{i\theta}d\theta=\left[e^{i\theta}\right]_{0}^{2\pi}=e^{i\cdot2\pi}-e^{i\cdot0}=1 - 1 = 0$。
这说明存在不解析的函数沿闭曲线积分值为$0$,所以该选项说法错误。