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§2.3 二元函数的极限与连续
定义 设二元函数有意义, 若存在 常数A,都有
则称A是函数
当点,当
在点的某邻域内
(即)时,
趋于点
或 或趋于点
时的极限,记作
。
的方式无关,即不
或 必须注意这个极限值与点论P以什么方
向和路径(也可是跳跃式地,忽上忽下地)趋向分接近, 就能 使
。只要P与 充
与A 接近到预先任意指定的程度。注意:点P趋于点点方
式可有无穷多
种,比一元函数仅有左,右两个单侧极限要复杂的多(图8-7)。
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图8-7
同样我们可用归结原则,若发现点P按两个特殊的路径趋于点时,
极限
在该点
存在,但不相等, 则可以判定元函数极限不 存在的重要方法之一。
极限不存在。这是判断多
一元函数极限中除了单调有界定理外,其余的有关性质和结论, 在二元函数极
限理论中都适用,在这里就不一一赘述了。 例如 若
有
, 其中 。
求多元函数的极限, 一般都是转化为一元函数的极限来求, 或利用夹逼定理
来计算。 例4 求
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。 解由于
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,
而
,根据夹逼定理知
,所以 。
a≠0)
。
解
例
5
求
(
。 例6 求。 解
由于理知
且,所以根据夹逼定
. 例7 研究函数
在点
处极限是否存在。 解 当x2+y2≠0时,我们研究函数,沿x→0,y=kx→0这一方式趋于
(0,0)的极限,有值,可得到不同的极 限值,所以极限
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,。很显然,对于不同的k 不存在,但
。
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注意:极限方式的
的区别, 前面两个求
本质是两次求一元函数的极限, 我们称为累次极限, 而最后一个是求二元函数的
极限,我们称为求二重极限。
例8 设函数极限都不存在,因 为对任何
,当
时,
。它关于原点的两个累次
的第二项不存在极限;同理对任何
时, 的第 一项也不存在极限,但是因此
。
由例7知, 两次累次极限存在, 但二重极限不存在。由例8可知,二重极限存
在,但二个累次极限不存在。我们有下面的结果: 定理1 若累次极限
都存在,则
三者相等(证明略)。 推论 若但不相等,则二重极限
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, 由于,
和二重极限
存在
不