第一篇:函數(shù)的可導性與連續(xù)性的關系教案
函數(shù)的可導性與連續(xù)性的關系教案
教學目的
1.使學生理解函數(shù)連續(xù)是函數(shù)可導的必要條件,但不是充分條件.
2.使學生了解左導數(shù)和右導數(shù)的概念.
教學重點和難點
掌握函數(shù)的可導性與連續(xù)性的關系.
教學過程
一、復習提問
1.導數(shù)的定義是什么?
2.函數(shù)在點x0處連續(xù)的定義是什么?
在學生回答定義基礎上,教師進一步強調(diào)函數(shù)f(x)在點x=x0處連續(xù)必須具備以
∴f(x)在點x0處連續(xù).
綜合(1)(2)原命題得證.
在復習以上三個問題基礎上,直接提出本節(jié)課題.先由學生回答函數(shù)的可導性與連續(xù)性的關系.
二、新課
1.如果函數(shù)f(x)在點x0處可導,那么f(x)在點x0處連續(xù).
∴f(x)在點x0處連續(xù).
提問:一個函數(shù)f(x)在某一點處連續(xù),那么f(x)在點x0處一定可導嗎?為什么?若不可導,舉例說明.
如果函數(shù)f(x)在點x0處連續(xù),那么f(x)在該點不一定可導.
例如:函數(shù)y=|x|在點x=0處連續(xù),但在點x=0處不可導.從圖2-3看出,曲線y=f(x)在點O(0,0)處沒有切線.
證明:(1)∵ Δy=f(0+Δx)-f(0)=|0+Δx|-|0|=|Δx|,∴函數(shù)y=|x|在點x0處是連續(xù)的.
2.左導數(shù)與右導數(shù)的概念.
(2)左、右導數(shù)存在且相等是導數(shù)存在的充要條件(利用左右極限存在且相等是極限存在的充要條件,可以加以證明,本節(jié)不證明).
(3)函數(shù)在一個閉區(qū)間上可導的定義.
如果函數(shù)y=f(x)在開區(qū)間(a,b)內(nèi)可導,在左端點x=a處存在右導數(shù),在右端點x=b處存在左導數(shù),我們就說函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上可導.
三、小結
1.函數(shù)f(x)在x0處有定義是f(x)在x0處連續(xù)的必要而不充分條件.
2.函數(shù)f(x)在x0處連續(xù)是f(x)在x0處有極限的充分而不必要條件.
3.函數(shù)f(x)在x0處連續(xù)是f(x)在x0處可導的必要而不充分的條件.
四、布置作業(yè)
作業(yè)解答的提示:
=f(1).
∴ f(x)在點x=1處連續(xù).
∴ f(x)在x=1處不可導.
第二篇:函數(shù)極限與連續(xù)教案
第四講
Ⅰ 授課題目(章節(jié))
1.8:函數(shù)的連續(xù)性
Ⅱ 教學目的與要求:
1、正確理解函數(shù)在一點連續(xù)及在某一區(qū)間內(nèi)連續(xù)的定義;
2、會判斷函數(shù)的間斷點.4、了解初等函數(shù)在定義區(qū)間內(nèi)是連續(xù)的、基本初等函數(shù)在定義域內(nèi)是連續(xù)的;
5、了解初等函數(shù)的和、差、積、商的連續(xù)性,反函數(shù)與復合函數(shù)的連續(xù)性; 6 掌握閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)
教學重點與難點:
重點:函數(shù)在一點連續(xù)的定義,間斷點,初等函數(shù)的連續(xù)性
難點:函數(shù)在一點連續(xù)的定義,閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)
Ⅳ 講授內(nèi)容:
一 連續(xù)函數(shù)的概念函數(shù)的增量
定義1設變量u從它的初值u0變到終值u1,終值與初值之差u1?u0,稱為變量u的增
量,或稱為u的改變量,記為?u,即?u?u1?u0
?x?x1?x0
?y?f(x0??x)?f(x0)函數(shù)的連續(xù)性
定義2 設函數(shù)y?f(x)在點x0的某個鄰域內(nèi)有定義,若當自變量的增量?x趨近于零
時,相應函數(shù)的增量?y也趨近于零,即
lim?y?0或 ?x?0
?x?0limf(x0??x)?f(x0)?0
則稱函數(shù)f(x)在x0點連續(xù)
2例1 用連續(xù)的定義證明y?3x?1在點x0?2處是連續(xù)的證明 略
若令x??x0?x則當?x?0時,x?x0又?y?f(x0??x)?f(x0)即
f(x)?f(x0)??y故?y?0就是f(x)?f(x0)
因而lim?y?0可以改寫成limf(x)?f(x0)?x?0x?x0
定義3 設函數(shù)y?f(x)在點x0的某個鄰域內(nèi)有定義,若
x?x0limf(x)?f(x0)
則稱函數(shù)f(x)在x0點連續(xù)
由定義3知函數(shù)f?x?在點x0連續(xù)包含了三個條件:
(1)f?x?在點x0有定義
(2)limf(x)存在x?x0
(3)limf(x)?f(x0)x?x0
?sinx,x?0?例2 考察函數(shù)f(x)??x在點x?0處得連續(xù)性
?1,x?0?
解略
3左連續(xù)及右連續(xù)的概念.定義4 若limf(x)?f(x0),則函數(shù)f(x)在x0點左連續(xù) x?x0?
若limf(x)?f(x0),則函數(shù)f(x)在x0點右連續(xù) x?x0+
由此可知函數(shù)f(x)在x0點連續(xù)的充分必要條件函數(shù)f(x)在x0點左連續(xù)又右連續(xù)
4、函數(shù)在區(qū)間上連續(xù)的定義
(a,b)(a,b)定義5 若函數(shù)f(x)在開區(qū)間內(nèi)每一點都連續(xù),則稱函數(shù)f(x)在開區(qū)間內(nèi)連
續(xù)
(a,b)若函數(shù)f(x)在開區(qū)間內(nèi)連續(xù),且在左端點a右連續(xù),在右端點b左連續(xù),則
稱稱函數(shù)f(x)在閉區(qū)間?a,b?上連續(xù)
(-?,+?)例3 討論函數(shù)y?x在內(nèi)的連續(xù)性
解 略
二 函數(shù)的間斷點定義6函數(shù)f(x)不連續(xù)的點x0稱為函數(shù)f(x)的間斷點
由定義6可知函數(shù)f(x)不連續(xù)的點x0有下列三種情況
(1)f?x?在點x0沒有定義
(2)limf(x)不存在x?x0
(3)limf(x)?f(x0)x?x0
2間斷點的分類
??左右極限都相等(可去間斷點)第一類間斷點:左右極限都存在??間斷點? ?左右極限不相等(跳躍間斷點)
?第二類間斷點:左右極限至少有一個不存在?
?x2?1,x?0例4考察函數(shù)f(x)??在x?0處得連續(xù)性
?0,x?0
解 略
例5考察函數(shù)f(x)??
解 略
?1?,x?0例6考察函數(shù)f(x)??x在x?0處得連續(xù)性
?0,x?0??x,x?0?x?1,x?0在x?0處得連續(xù)性
解 略
三 連續(xù)函數(shù)的運算與初等函數(shù)的連續(xù)性
1、連續(xù)函數(shù)的和、差、積、商的連續(xù)性
2、反函數(shù)與復合函數(shù)的連續(xù)性
3、初等函數(shù)的連續(xù)性:基本初等函數(shù)在它們的定義域內(nèi)都是連續(xù)的.一切初等函數(shù)在其定義區(qū)間內(nèi)都是連續(xù)的.對于初等函數(shù),由于連續(xù)性x?x0limf(x)?f(x0),求其極限即等價于求函數(shù)的函數(shù)值
四閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)
定理1(最大值最小值定理)
若函數(shù)f(x)在閉區(qū)間?a,b?上連續(xù),則函數(shù)f(x)在閉區(qū)間?a,b?上必有最大值和最小值
定理2(介值定理)
若函數(shù)f(x)在閉區(qū)間?a,b?上連續(xù),m 和M分別為f(x)在?a,b?上的最小值和最大值,則對于介于m 和M之間的任一實數(shù)C,至少存在一點???a,b?,使得
f(?)?C
定理3(零點定理)
若函數(shù)f(x)在閉區(qū)間?a,b?上連續(xù),且f(a)與f(b)異號,則至少存在一點???a,b?,使得f(?)?0
例7 證明x5?2x?2?0在區(qū)間(0,1)內(nèi)至少有一個實根 證明 略
Ⅴ 小結與提問:
Ⅵ 課外作業(yè):
習題1-8 2,5,7,9
第三篇:函數(shù)極限與連續(xù)
函數(shù)、極限與連續(xù)
一、基本題
1、函數(shù)f?
x??ln?6?x?的連續(xù)區(qū)間?ax2?x?2x?
12、設函數(shù)f?x???,若limf?x??0,且limf?x?存在,則 x?1x??1x?1?2ax?b
a?-1,b?
41sin2x??
3、lim?x2sin???-2x?0xx??
4、n2x?4/(√2-3)?k?
5、lim?1???e2,則k=-1x???x?
x2?ax?b?5,則a?3,b?-
46、設limx?1x?
17、設函數(shù)f?x??2x?sinx?1,g?x??kx,當x?0時,f?x?~g?x?,則k
?ex?2x?0?
8、函數(shù)f?x???2x?10?x?1的定義域R ;連續(xù)區(qū)間(-oo,1),(1,+oo)?3x?1x?1?
?1?xsinx
?a9、函數(shù)f?x????1?xsin?bx?x?0x?0在x?0處連續(xù),則a?1,b?1x?010、函數(shù)f?x??e?
1e?11
x1x的間斷點為x=0,類型是 跳躍間斷點。
11、f?x,y??x2?y2?xycosx,則f?0,1??f?t,1??y12、f?xy,x?y??x2?y2,則f?x,y??y^2+x13、函數(shù)z?ln?
2?x2?y2??的定義域為 {(x,y)|1
14、1?e2?xylim?-1?2;?x,y???0,0?x2?y2?exy?x,y???0,0?1?x2?y2x2?y2lim
3?-12;lim?1?2xy?x?15、x?0
y?0
二、計算題
1、求下列極限
(1)0
0型:
1)limex?e?x?2x
x?0xsin3x;=0
2)limex?x?
1x?0x1?e2x;=-1/
43)limtan3x?ln?1?2x?
x?01?cos2x;=-
34)limtanx?sinx
x?0xsin2x2;=1/4
(2)?
?型:
1)lnsin3x
xlim?0?lnsin2x=1
lim2n?1?3n?1
2)n??2n?3n=3
(3)???型:
1)lim?11?
x?0??x?ex?1??=1/
22)lim?
x?1?11??x?1?lnx??=-1/2
3)xlim???arccosx?=π/3
4)xlim???x?=-1 x?0y?2
(4)0??型:
???1)limx??arctanx?=1x????2?
2)lim?x?1?tanx?1?x2=-π/2
(5)1?型:
?2?1)lim?1??x???x?3x?2=e^(-6)
4x?2?3x?1?2)lim??x??3x?2??
3)lim?1?2x?x?0 =e^(-4)=e^(2/5)1sin5x
1??4)lim?cos?=e^(-1/2)x??x??
(6)00型:1)lim?xsinx=1 x?0x2
方法:lim x^sinx=lim e^(sinxlnx)
公式:f(x)^g(x)=e^(g(x)ln(f(x)))
(7)?型:1)lim?x?20x
x????1x=2
同上
2、已知:f?x??sin2x?ln?1?3x??2limf?x?,求f?x? x?0x
f(x)=(sin2x)/x+ln(1-3x)+
2(方法:兩邊limf(x)x->0)
x2?x3、求函數(shù)f?x??的間斷點,并判定類型。2xx?1駐點x=0,x=1,x=-
11)當x=0+時,f(x)=-1;當x=0-時,f(x)=1 跳躍間斷點
2)當x=1時,f(x)=oo;第二類間斷點
3)當x=-1時,f(x)=1/2;但f(-1)不存在,所以x=-1是可去間斷點
?sin2x?x??
4、設函數(shù)f?x???a
?ln1?bx?????1?e2xx?0x?0在定義域內(nèi)連續(xù),求a與b x?0
Lim sin(2x)/x|x->0-=2=a=b/-2=>a=2,b=-
45、證明方程:x3?3x2?9x?1?0在?0,1?內(nèi)有唯一的實根。(存在性與唯一性)證明:
1)存在性:
令f(x)=x^3-3x^2-9x+1
f(0)=1>0;
f(1)=-10<0;
因為f(0).f(1)<0所以在(0,1)內(nèi)存在一個實根
2)唯一性
f’(x)=3x^2-6x-9=3(x+1)(x-3)
所以f(x)在(0,1)內(nèi)為單調(diào)減函數(shù)
故x3?3x2?9x?1?0在?0,1?內(nèi)有唯一的實根。
第四篇:多元函數(shù)的極限與連續(xù)
數(shù)學分析
第16章
多元函數(shù)的極限與連續(xù)
計劃課時:
0 時
第16章
多元函數(shù)的極限與連續(xù)(1 0 時)
§ 1
平面點集與多元函數(shù)
一.平面點集:平面點集的表示: E?{(x,y)|(x,y)滿足的條件}.余集Ec.1.常見平面點集:
⑴
全平面和半平面 : {(x,y)|x?0}, {(x,y)|x?0}, {(x,y)|x?a},{(x,y)|y?ax?b}等.⑵ 矩形域: [a,b]?[c,d], {(x,y)|x|?|y|?1}.⑶ 圓域: 開圓 , 閉圓 , 圓環(huán),圓的一部分.極坐標表示, 特別是 {(r,?)|r?2acos?}和{(r,?)|r?2asin?}.⑷ 角域: {(r,?)|?????}.⑸ 簡單域: X?型域和Y?型域.2.鄰域: 圓鄰域和方鄰域,圓鄰域內(nèi)有方鄰域,方鄰域內(nèi)有圓鄰域.空心鄰域和實心鄰域 , 空心方鄰域與集
{(x,y)|0?|x?x0|?? , 0?|y?y0|??}的區(qū)別.3. 點與點集的關系(集拓撲的基本概念):
(1)內(nèi)點、外點和界點:
內(nèi)點:存在U(A)使U(A)?E
集合E的全體內(nèi)點集表示為intE,.外點:存在U(A)使U(A)?E??
界點:A的任何鄰域內(nèi)既有E的點也有不屬于E的點。E的邊界表示為?E
集合的內(nèi)點?E, 外點?E , 界點不定.例1 確定集E?{(x,y)|0?(x?1)?(y?2)?1 }的內(nèi)點、外點集和邊界.例2 E?{(x,y)|0?y?D(x), x?[ 0 , 1 ] } , D(x)為Dirichlet函數(shù).確定集E的內(nèi)點、外點和界點集.(2)(以凝聚程度分為)聚點和孤立點:
聚點:A的任何鄰域內(nèi)必有屬于E的點。
孤立點:A?E但不是聚點。孤立點必為界點.例3 E?{(x,y)|y?sin }.確定集E的聚點集.解
E的聚點集?E?[ ?1 , 1 ].221x 2 4.區(qū)域:
(1)(以包含不包含邊界分為)開集和閉集: intE ?E時稱E為開集 , E的聚點集?E時稱E為閉集.intE 存在非開非閉集.(3)有界集與無界集:
(4)
點集的直徑d(E): 兩點的距離?(P1 , P2).(5)
三角不等式:
|x1?x2|(或|y1?y2|)?或?(P1,P2)?R2和空集?為既開又閉集.(2)(以連通性分為)開區(qū)域、閉區(qū)域、區(qū)域:以上常見平面點集均為區(qū)域.(x1?x2)2?(y1?y2)2? |x1?x2|?|y1?y2|.?(P1,P3)??(P2,P3)
二.R2中的完備性定理:
1. 點列的極限:
設Pn?(xn , yn)?R2, P0?(x0 , y0)?R2.Pn?P0的定義(用鄰域語言)
定義1。
limn?????0,?N,n?NPn?U(P0,?)或?(P0,Pn)??
例4(xn , yn)?(x0 , y0)?xn?x0, yn?y0,(n??).例5 設P0為點集E的一個聚點.則存在E中的點列{ Pn }, 使limPn?P0.n??
2.R2中的完備性定理:
(1)Cauchy收斂準則:
.(2).閉域套定理:(3).聚點原理: 列緊性 ,Weierstrass聚點原理.(4)有限復蓋定理:
三.二元函數(shù):
1.二元函數(shù)的定義、記法、圖象:
2.定義域: 例6 求定義域:
ⅰ> f(x,y)?3.二元函數(shù)求值: 例7 例8 9?x2?y2x2?y2?1;ⅱ> f(x,y)?lny.2ln(y?x?1)yf(x,y)?2x?3y2, 求 f(1 , ?1), f(1 ,).xf(x,y)?ln(1?x2?y2), 求f(?cos? , ?sin?).4.三種特殊函數(shù): ⑴ 變量對稱函數(shù): f(x,y)?f(y,x),例8中的函數(shù)變量對稱.⑵ 變量分離型函數(shù): f(x,y)??(x)?(y).例如
z?xye2x?3y, z?xy?2x?y?2, f(x,y)?(xy?y)(xy?x)等.(xy)2 4 但函數(shù)z?x?y不是變量分離型函數(shù).⑶ 具有奇、偶性的函數(shù)
四.n元函數(shù)
二元函數(shù) 推廣維空間 記作R n
作業(yè) P9—8.§ 2 二元函數(shù)的極限
一.二重極限
二重極限亦稱為全面極限
1.二重極限
定義1 設f為定義在D?R上的二元函數(shù),P0為D的一個聚點,A是確定數(shù) 若 ???0,???0,或
2P?U0(P0,?)?D,f(P)?A??則limf(P)?A
P?P0(x,y)?(x0,y0)limf(x,y)?A
例1 用“???”定義驗證極限
(x,y)?(2,1)lim(x2?xy?y2)?7.xy2?0.例2 用“???”定義驗證極限 lim2x?0x?y2y?0例3 ?x2?y2,(x,y)?(0,0),?xyf(x,y)??x2?y2
?0 ,(x,y)?(0,0).?f(x,y)?0.(用極坐標變換)
P94 E2.證明
(x,y)?(0,0)lim2.歸結原則:
定理 1
limf(P)?A, ?
對D的每一個子集E , 只要點P0是E的聚點 , P?P0P?D就有l(wèi)imf(P)?A.P?P0P?E
推論1
設E1?D, P0是E1的聚點.若極限limf(P)不存在 , 則極限limf(P)也不存在.P?P0P?E1P?P0P?D
推論2
設E1,E2?D, P0是E1和E2的聚點.若存在極限limf(P)?A1,P?P0P?E1P?P0P?E2limf(P)?A2, 但A1?A2, 則極限limf(P)不存在.P?P0P?DP?P0P?D
推論3
極限limf(P)存在, ? 對D內(nèi)任一點列{ Pn }, Pn?P0但Pn?P0, 數(shù)列{f(Pn)}收斂.通常為證明極限limf(P)不存在, 可證明沿某個方向的極限不存在 , 或證明沿某兩個方向的極限P?P0不相等, 或證明極限與方向有關.但應注意 , 沿任何方向的極限存在且相等 ?? 全面極限存在
例4 ?xy ,(x,y)?(0,0),? 證明極限limf(x,y)不存在.f(x,y)??x2?y2(x,y)?(0,0)?0 ,(x,y)?(0,0).?6 例二重極限具有與一元函數(shù)極限類似的運算性質(zhì).例6 求下列極限: ⅰ>
(x,y)?(0,0)limsinxyx2ylim;ⅱ>;(x,y)?(3,0)yx2?y2 ⅲ>
3.極限(x,y)?(0,0)limxy?1?1ln(1?x2?y2);ⅳ> lim.22(x,y)?(0,0)xyx?y(x,y)?(x0,y0)limf(x,y)???的定義:
2定義2.設f為定義在D?R上的二元函數(shù),P0為D的一個聚點,若 ?M?0,???0,或
P?U0(P0,?)?D,f(P)?M則limf(P)???
P?P0(x,y)?(x0,y0)limf(x,y)???
其他類型的非正常極限,(x,y)?無窮遠點的情況.例7 驗證(x,y)?(0,0)lim1???.222x?3y二.累次極限
二次極限
1.累次極限的定義:
定義3.設Ex,Ey?R,x0,y0分別是Ex,Ey的聚點,二元函數(shù)f在集合Ex?Ey上有定義。若對每一個y?Eyy?y0存在極限limf(x,y)
記作?(y)?limf(x,y)
x?x0x?Ex?x0x?E若L?lim?(y)存在,則稱此極限為二元函數(shù)f先對x后對y的累次極限
y?y0y?Ey記作L?limlim?(y)
簡記L?limlim?(y)
y?y0x?x0y?Eyx?Exy?y0x?x0例8 f(x,y)?xy, 求在點(0 , 0)的兩個累次極限.x2?y2 7 例9 x2?y2, 求在點(0 , 0)的兩個累次極限.f(x,y)?22x?y11?ysin, 求在點(0 , 0)的兩個累次極限.yx例10 f(x,y)?xsin2.二重極限與累次極限的關系:
⑴ 兩個累次極限存在時, 可以不相等.(例9)⑵ 兩個累次極限中的一個存在時, 另一個可以不存在.例如函數(shù)f(x,y)?xsin1在點(0 , 0)的情況.y
⑶ 二重極限存在時, 兩個累次極限可以不存在.例如例10中的函數(shù), 由 , y)?(0,0).可見全面極限存在 , 但兩個累次極限均不存在.|f(x,y)| ? |x|?|y|?0 ,(x
⑷ 兩個累次極限存在(甚至相等)??
二重極限存在.(參閱例4和例8).綜上 , 二重極限、兩個累次極限三者的存在性彼此沒有關系.但有以下確定關系.定理2 若二重極限
推論1 二重極限和兩個累次極限三者都存在時 , 三者相等.推論1給出了累次極限次序可換的一個充分條件.推論2 兩個累次極限存在但不相等時 , 二重極限不存在.但兩個累次極限中一個存在 , 另一個不存在 ??
二重極限不存在.參閱⑵的例.(x,y)?(x0,y0)limf(x,y)和累次極限limlimf(x,y)(或另一次序)都存在 , 則必相等.x?x0y?y0
作業(yè)提示: P99 1、2、4
§ 3 二元函數(shù)的連續(xù)性(4 時)
一. 二元函數(shù)的連續(xù)(相對連續(xù))概念:由一元函數(shù)連續(xù)概念引入.1.連續(xù)的定義:
定義
用鄰域語言定義相對連續(xù).全面連續(xù).函數(shù)f(x,y)有定義的孤立點必為連續(xù)點.例1 ?xy22 , x?y?0 ,22??x?y
f(x,y)???m , x2?y2?0.??1?m2證明函數(shù)f(x,y)在點(0 , 0)沿方向y?mx連續(xù).?1 , 0?y?x2, ???x??? ,例2
f(x,y)??
([1]P124 E4)0 , 其他.?證明函數(shù)f(x,y)在點(0 , 0)沿任何方向都連續(xù) , 但并不全面連續(xù).函數(shù)的增量: 全增量、偏增量.用增量定義連續(xù)性.函數(shù)在區(qū)域上的連續(xù)性.2.二元連續(xù)(即全面連續(xù))和單元連續(xù) :
定義
(單元連續(xù))
二元連續(xù)與單元連續(xù)的關系: 參閱[1]P132 圖16—9.3.連續(xù)函數(shù)的性質(zhì): 運算性質(zhì)、局部有界性、局部保號性、復合函數(shù)連續(xù)性.僅證復合函數(shù)連續(xù)性.二.二元初等函數(shù)及其連續(xù)性:
二元初等函數(shù) , 二元初等函數(shù)的連續(xù)性.三.一致連續(xù)性: 定義.四.有界閉區(qū)域上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì):
1.有界性與最值性.(證)
2.一致連續(xù)性.(證)
3.介值性與零點定理.(證)
Ex
[1]P136—137 1 ⑴—⑸,2,4,5;
P137—138
1,4.10
第五篇:二元函數(shù)的極限與連續(xù)
§2.3 二元函數(shù)的極限與連續(xù)
定義 設二元函數(shù)有意義, 若存在 常數(shù)A,都有
則稱A是函數(shù)
當點
趨于點
或 或趨于點
時的極限,記作
。的方式無關,即不,當
(即)時,在點的某鄰域
內(nèi) 或 必須注意這個極限值與點論P以什么方
向和路徑(也可是跳躍式地,忽上忽下地)趨向分接近, 就能 使
。只要P與 充與A 接近到預先任意指定的程度。注意:點P趨于點點方式可有無窮多
種,比一元函數(shù)僅有左,右兩個單側極限要復雜的多(圖8-7)。
圖8-7
同樣我們可用歸結原則,若發(fā)現(xiàn)點P按兩個特殊的路徑趨于點時,極限
在該點
存在,但不相等, 則可以判定元函數(shù)極限不 存在的重要方法之一。
極限不存在。這是判斷多 一元函數(shù)極限中除了單調(diào)有界定理外,其余的有關性質(zhì)和結論, 在二元函數(shù)極
限理論中都適用,在這里就不一一贅述了。例如
若
有, 其中。
求多元函數(shù)的極限, 一般都是轉化為一元函數(shù)的極限來求, 或利用夾逼定理
來計算。例4 求。
解由于 , 而,根據(jù)夾逼定理知
,所以。
a≠0)。
解 例5 求
(。例6 求。解
由于理知
且,所以根據(jù)夾逼定
.例7 研究函數(shù)在點處極限是否存在。
解 當x2+y2≠0時,我們研究函數(shù),沿x→0,y=kx→0這一方式趨于
(0,0)的極限,有值,可得到不同的極 限值,所以極限
不存在,但 ,。很顯然,對于不同的k。注意:極限方式的 的區(qū)別, 前面兩個求本質(zhì)是兩次求一元函數(shù)的極限, 我們稱為累次極限, 而最后一個是求二元函數(shù)的
極限,我們稱為求二重極限。
例8 設函數(shù)極限都不存在,因 為對任何,當
時,。它關于原點的兩個累次
的第二項不存在極限;同理對任何 時, 的第 一項也不存在極限,但是因此。
由例7知, 兩次累次極限存在, 但二重極限不存在。由例8可知,二重極限存
在,但二個累次極限不存在。我們有下面的結果: 定理1 若累次極限都存在,則
三者相等(證明略)。推論 若但不相等,則二重極限
不
存在和二重極限, 由于, 存在。定義 設
在點的某鄰域內(nèi)有意義,且稱函數(shù),則
在點
處
連
續(xù),記
上式稱為函數(shù)(值)的全增量。則。
定義
增量。
為函數(shù)(值)對x的偏二元函數(shù)連續(xù)的定義可寫為
偏增量。若斷點, 若
在點
為函數(shù)(值)對y的處不連續(xù),則稱點
是的間在某區(qū)域
在區(qū)域G上連續(xù)。若
在閉區(qū)域GG上每一點都連續(xù),則稱的每一內(nèi)點都連 續(xù),并在G的連界點
處成立 , 則稱為連續(xù)曲面。在閉域G上連續(xù)。閉域上連續(xù)的二元函數(shù)的圖形稱 關于一元函數(shù)連續(xù)的有關性質(zhì), 如最值定理、介值定理、Cantor定理,對于
二元函數(shù)也相應成立??梢宰C明如下的重要結果:
定理2 設
在平面有界閉區(qū)域G上連續(xù),則(1)必在G上取到最大值,最小值及其中間的一切值;(2),當
時,都有
。以上關于二元函數(shù)的在G上一致連續(xù),即
極限和連續(xù)的有關性質(zhì)和結論在n元函數(shù)中仍然成立。