(一)1 证明 ,使,有,即在的对应去心邻域内无重点,即能够联结割线,否则就存在数列,使,于是有。
此与假设矛盾。
若,有.因为,所以。
因此,割线确实有其极限位置,即曲线在点的切线存在,其倾角为。
2 证明因在点解析,则均存在。所以。
3 证明 于是。
同理可求得.从而在原点满足条件,但在原点,当沿时,有,故在原点不可微。
4 证明 ⑴ 当时,即至少有一个不等于0时,或有,或有,故至多在原点可微。
⑵ 在上处处不满足条件。
⑶ 在上处处不满足条件。
⑷,除原点外, 在上处处不满足条件。
5 解 ⑴,此时仅当时有。
且这四个偏导数在原点连续,故只在原点可微。
⑵,此时仅当这条直线上时有。
且在这四个偏导数连续,故只在可微但不解析。
⑶,且,故只在曲线上可微但不解析。
在全平面上有。
且在全平面上这四个偏导数连续,故可微且解析。
6 证明 ⑴,于是.则均为常数,故亦为常数。
⑵ 设则,由与均在d内解析知。
结合此两式得,故均为常数,故亦为常数。
若,则显然;
若,则此时有,且,即也时解析函数,由(2)知为常数。
设,若,则,由条件得。
因此为常数, 则亦为常数。
7 证明设则由在d内解析知。
从而,因而亦d内解析。
8 解 ⑴ 由,则有。
故为连续的,且满足条件,所以在平面上解析,且,故在z平面上解析,且。
⑶ 由,则有。
故为连续的,且满足条件,所以在平面上解析,且。
由,则有。
故为连续的,且满足条件,所以在平面上解析,且。
9 证明设则从而。
再由,可得,因此可得在点z可微且。
10 解 ⑴;
;,所以.11 证明 ⑴ 因为,因此.
而,得证。 因为,所以.
因为,所以.
12 证明分别就为正整数,零,负整数的情形证明,仅以正整数为例.
当时,等式自然成立。
假设当时,等式成立。那么当时, ,等式成立。故结论正确。
13 解 ⑴;
14 证明 ⑴ 由于在点解析,且,故。
由于在点解析,且,因此。
由于在点解析,且。
因此。15 证明由于,所以。
同理证明⑵.
16 证明 ⑴;
17 证明 ⑴;
18 证明 ⑴;
19 证明。
20 解 ⑴
由于,则有;
由于,故;,即,所以;
设由得,.于是。
则,.从而,且。
则.21 证明因,所以。
22 解 ,.利用定,再计算.
23 解 ,由定,再计算.
24 解 所以。
25 解在平面上沿为圆心,为半径的圆周从走到,经过变换,其象点在平面上沿以为心,为半径的象圆周从走到,刚好绕的支点-1转一整周,故它在的值为。因此。
26 证明函数可能的支点为0,1,.由于,故的支点为,因此在将z平面沿实轴从0到1割开后,就可保证变点z不会单绕0或者说转一周,于是在这样割开后的z平面上就可以分出三个单值解析分支。
另由已知得。
二)1 证明由得,于是。
所以.由于,因此且,故。
2 证明同第一题.注意。
3 证明题目等价于以下命题:设为关于实轴对称的区域,则函数在内解析在内解析。
设在内解析,对任意的,当时,有,所以。
这是因为在内解析,从而有,由的任意性可知,在内解析。
4 证明 ⑴ 由于,根据复合函数求偏导数的法则,即可得证。,所以,得.
5 证明 ,所以 .而,故左边成立。
右边证明可应用的定义及三角不等式来证明。
6 证明 ,即.
又有。7 证明据定义,任两相异点为单位圆,有。
故函数在内是单叶的。
8 证明因为有支点-1,1,取其割线[-1,1],有。
9 解因为有支点,此时支割线可取为:沿虚轴割开,沿实轴割开,线路未穿过支割线,记线路为,故。
10 证明因为的可能支点为,而,所以的支点为0,1.于是在割去线段的平面上变点就不可能性单绕0或1转一周,故此时可出两二个单值解析分支,由于当z从支割线上岸一点出发,连续变动到时,只z的幅角共增加,由已知所取分支在支割线上岸取正值,于是可认为该分支在上岸之幅角为0,因而此分支在的幅角为,故。
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