u=x/(x^2+y^2)是调和函数吗,并求其对应的解析函数,要具体的解题过程

1个回答

  • 楼上纯属乱答.ux表示u对x的偏导,uxx表示2阶偏导

    只要验证u(x,y)是否满足拉普拉斯方程

    ux=(y^2-x^2)/(x^2+y^2)^2

    uxx=(2x^3-6xy^2)/(x^2+y^2)^3

    uy=-2xy/(x^2+y^2)^2

    uyy=(-2x^3+6xy^2)/(x^2+y^2)^3

    所以uxx+uyy=0满足拉普拉斯方程,于是u为调和函数.

    下面只要求出u(x,y)的共轭调和函数v(x,y)

    由ux=(y^2-x^2)/(x^2+y^2)^2=vy

    得v(x,y)=∫(y^2-x^2)/(x^2+y^2)^2 dy=-y/(x^2+y^2)+g(x)

    又vx=-uy

    vx=2xy/(x^2+y^2)+g'(x)

    且-uy=2xy/(x^2+y^2)^2

    所以g'(x)=0,g(x)=C

    所以v(x,y)=-y/(x^2+y^2)+C

    所以解析函数为f(x,y)=u(x,y)+iv(x,y)

    =[x/(x^2+y^2)]+i[-y/(x^2+y^2)+C]