设函数,如果对于上半平面内任意有向光滑封闭曲线都有,那么函数可取为( )。
- A
- B
- C
- D正确答案
D
上半平面 单连通, 在其上光滑。对于在整个 上具有连续偏导数的候选函数 ,任意闭曲线积分为零等价于 。
逐项求导:A 中 ,B 中 ,均不恒等于 ,排除。C、D 的 均等于 ,还须检查定义域。
C 中的 在 处无定义,而这些点就在题设区域内。例如圆心 、半径 的圆周位于上半平面并穿过 轴,该选项不能在这条闭曲线上定义通常意义的曲线积分,故不满足“任意闭曲线”的条件。
D 中 在整个上半平面光滑,且满足偏导相等,故可取 D。还可直接写出单值原函数:
因此沿上半平面内任意闭曲线积分均为零。