4.2.2 二元函数的连续性、可偏导性与可微性(例4.3—4.8)

更新于 2026年10月12日 版权声明
4.2.2 二元函数的连续性、可偏导性与可微性(例4.3—4.8)

例4.3(江苏省2000年竞赛题) 若图示和图示都存在,则f(x,y)在(x0,y0)( )

A.极限存在但不一定连续 B.极限存在且连续

C.沿任意方向的方向导数存在 D.极限不一定存在,也不一定连续

解析 应用二元函数在某点极限存在与可偏导之间无因果关系的结论,A,B皆错.C显见是错的,故选D.

例4.4(江苏省2008年竞赛题) 设

图示

试讨论f(x,y)在(0,0)处的连续性、可偏导性、可微性.

解析 由于

图示

所以图示(x,y)≠0=f(0,0),于是f(x,y)在(0,0)处不连续.

由于图示皆不存在,故f(x,y)在(0,0)处不可偏导.

由于连续性与可偏导性皆是可微性的必要条件,故f(x,y)在(0,0)处不可微.

例4.5(江苏省2002年竞赛题) 设

图示

试讨论f(x,y)在点(0,0)的连续性、可偏导性与可微性.

解析 因图示有界,所以

图示

故f(x,y)在(0,0)处连续.因为

图示

所以f(x,y)在(0,0)处可偏导.

下面考虑可微性.令

Δf(0,0)=f(x,y)-f(0,0)=图示(0,0)x+图示(0,0)y+ω

则ρ=图示→0+时(https://www.daowen.com)

图示

所以ω=o(ρ),故f(x,y)在(0,0)处可微.

例4.6(江苏省2006年竞赛题) 设

图示

证明f(x,y)在(0,0)处可微,并求df(x,y)图示(0,0).

解析 根据题意可得

图示

令

图示

因

图示

所以f在(0,0)处可微,且df(x,y)图示(0,0)=dx-dy.

例4.7(江苏省2000年竞赛题) 已知z=uv,且x=eucosv,y=eusinv,求图示和图示

解析 由x=eucosv,y=eusinv解得

图示

于是z=uv=图示ln(x2+y2)arctan图示,因此

图示

例4.8(江苏省1996年竞赛题) 函数u=xy2z3在点(1,2,-1)处沿曲面x2+y2=5的外法向的方向导数为________.

解析 已知F=x2+y2-5,n=2(x,y,0),点P(1,2,-1),故曲面在点P的外法向的方向余弦为图示又因

图示

于是

图示

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