问题 问答题

设u=u(x,y)在全平面有连续偏导数,
(Ⅰ)作极坐标变换x=rcosθ,y=rsinθ,求

的关系式;
(Ⅱ)若

求证:u(x,y)为常数;
(Ⅲ)若

答案

参考答案:[分析与证明] (Ⅰ)由复合函数求导法[*]
[*]
(Ⅱ)由题(Ⅰ),[*]
又u(rcosθ,rsinθ)对r在[0,+∞)上连续[*]
[*]
(Ⅲ)由题(Ⅰ),有
[*]
对r从R到r积分得
[*]
注意,u(Rcosθ,Rsinθ)对θ∈[0,2π]上连续,故有界.
又[*]
从而[*]
因此[*]

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