二元函数可导与极限的关系,最好有实例,

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 17:13:00

二元函数可导与极限的关系,最好有实例,
二元函数可导与极限的关系,最好有实例,

二元函数可导与极限的关系,最好有实例,
二元函数偏导连续是最强的,等价于此点附近的小面是光滑的,即任何一个方向的导数都是存在的.偏导连续可推出可微和偏导数存在,反之不可,可微等价于此点的切平面存在也等价于法向量存在,也只有可微才能写出dz=fx'dx+fy'dy的形式.偏导存在等价于两个方向的切线存在.可微能推出偏导存在,反之不可.
最好把书本上的可微、可导,连续,偏导的定义吃透,那就没问题了
例1.证明函数f(x,y)=在原点的连续性,但偏导数不存在.
  证明:由=0=f(0,0),故f(x,y)=在点(0,0)连续.由偏导定义知:==1当△x>0-1当△x<0极限不存在.故f(x,y)在点(0,0)关于x的偏导数不存在,同理可证f(x,y)在点(0,0)关于y的偏导数也不存在.
  例2.证明函数f(x,y)=,x+y≠00,x+y=0在点(0,0)处偏导存在,但不连续.
  证明:由偏导定义得:
  f(x,y)==0
  f(x,y)==0
  故f(x,y)在点(0,0)处偏导存在.取y=mx(m≠0),则f(x,y)=f(x,mx)=.
  故f(x,y)在点(0,0)处极限不存在,故不连续.
  由此两例可知,对于二元函数而言,偏导存在和连续之间没有必定的联系.
  二、可微必偏导存在,但偏导存在不一定可微
  定理1:若函数z=f(x,y)在P(x,y)可微,则它在该点存在两个偏导数A,B且A=f(x,y).
  证明:设z=f(x,y)在P(x,y)可微,即由定义知:△z=A△x+B△y+o(ρ)其中ρ=,求x的偏导y可视为常量,不妨令△y=0,则ρ=|△x|,有△z=f(x+△x,y+△y)-f(x,y)=A△x+o(|△x|)
  故==A
  同理:=B,定理得证.
  由此定理可知,可微必偏导存在,但反之不一定成立,如下例.
  例3.证明函数f(x,y)=,x+y≠00,x+y=0在点(0,0)处偏导存在,但微.
  证明:由偏导定义得:
  f(x,y)==0
  f(x,y)==0
  故f(x,y)在点(0,0)关于x,y的偏导数都存在.
  △z-[f(0,0)△x-f(0,0)△y]=
  令△y=△x,则有==
  故由可微定义知f(x,y)在点(0,0)微.
  由此可知,对于二元函数而言,可微必偏导存在,但是偏导存在不一定可微.
  三、可微必连续,连续不一定可微
  定理2:设函数z=f(x,y)在P(x,y)可微,则函数在该点必连续.
  证明:f(x+△x,y+△y)=[f(x,y)+△z]=f(x,y)
  定理得证.
  由定理2知,可微必连续,但是反之不一定成立,如上例题3.由=0=f(0,0),故f(x,y)在点(0,0)处连续,但是微.
  推论1:不连续必微.

二元函数可导的条件是什么,即偏导数都存在的条件,如果偏导数都存在于一点,那么 在这一点不一定存在极限,反过来也一样在某点当(x,y)以任何途径趋于某点,存在极限,不一定存在偏导数,例如y=2xy/x平方+y平方也就是说可导既不是极限存在的充分条件也不是必要条件,对吗?是的...

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二元函数可导的条件是什么,即偏导数都存在的条件,如果偏导数都存在于一点,那么 在这一点不一定存在极限,反过来也一样在某点当(x,y)以任何途径趋于某点,存在极限,不一定存在偏导数,例如y=2xy/x平方+y平方

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