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
和
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

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

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

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
有界,所以

故f(x,y)在(0,0)处连续.因为

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)=
(0,0)x+
(0,0)y+ω
则ρ=
→0+时(https://www.daowen.com)

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

证明f(x,y)在(0,0)处可微,并求df(x,y)
(0,0).
解析 根据题意可得

令
![]()
因

所以f在(0,0)处可微,且df(x,y)
(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
和![]()
解析 由x=eucosv,y=eusinv解得
![]()
于是z=uv=
ln(x2+y2)arctan
,因此

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
又因

于是
