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一道复变函数题,由下列已知调和函数求解析函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y).并写成关于z的表达式v(x,y)=a

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/30 08:18:46
一道复变函数题,
由下列已知调和函数求解析函数f(z)=u(x,y)+iv(x,y).并写成关于z的表达式
v(x,y)=arctan(y/x),x>0.
v(x,y)=arctan(y/x),x>0.
∂u/∂v=∂v/∂y=x(x^2+y^2)
由此得u(x,y)=∫xdx/(x^2+y^2)=1/2ln[(x^2+y^2)/y^2]+c(y)
c(y)为y的任一可导函数.
又由∂u/∂y=-∂v/∂x得-x^2/[y(x^2+y^2)]+c'(y)=y/(x^2+y^2)
c'(y)=1/y c(y)=ln|y|+c
代入u(x,y)表达式得
u(x,y)=ln√(x^2+y^2)+c
于是满足条件的解析函数为f(z)=(ln√(x^2+y^2)+c)+iarctan(y/x),x>0
注意当x>0时,argz=arctan(y/x)
所以f(z)=ln|z|+iargz+c c为任一实数
就这步由此得u(x,y)=∫xdx/(x^2+y^2)=1/2ln[(x^2+y^2)/y^2]+c(y)
没那分母的y^2还算不出最后答案了,可分母的y^2从哪来的啊,高数学的积分没这样积的!就是1/2ln(x^2+y^2)+c(y)
没有分母的y^2更容易,明显上面的做法使得问题复杂了.
au/ax=x/(x^2+y^2),则u=0.5ln(x^2+y^2)+c(y),
再由au/ay=-av/ax,得c'(y)=0,因此c(y)=C.C是常数.
故u=0.5ln(x^2+y^2)+C.