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如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!2 二元函数的极限(一) 教学目的:掌握二元函数的极限的定义,了解重极限与累次极限的区别与联系(二) 教学内容:二元函数的极限的定义;累次极限 基本要求:(1)掌握二元函数的极限的定义,了解重极限与累次极限的区别与联系,熟悉判别极限存在性的基本方法(2) 较高要求:掌握重极限与累次极限的区别与联系,能用来处理极限存在性问题(三) 教学建议:(1) 要求学生弄清一元函数极限与多元函数极限的联系与区别,教会他们求多元函数极限的方法(2) 对较好学生讲清重极限与累次极限的区别与联系,通过举例介绍判别极限存在性的较完整的方法一 二元函数的极限先回忆一下一元函数的极限: 的“” 定义(c31):设函数在的某一空心邻域内由定义,如果对 ,当 ,即 时,都有 ,则称时,函数的极限是 A.类似的,我们也可以定义二元函数的极限如下:设二元函数为定义在上的二元函数,在点为D的一个聚点,A是一个确定的常数,如果对 ,使得当 时,都有 ,则称在D上当 时,以A为极限。记作 也可简写为 或 例1 用定义验证 证明: 如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!限制在 (2,1)的邻域 取 ,则有由二元函数极限定义 例2 ,证明 证 所以 对于二元函数的极限的定义,要注意下面一点: 是指: 以任何方式趋于,包括沿任何直线,沿任何曲线趋于 时,必须趋于同一确定的常数。 对于一元函数, 仅需沿轴从的左右两个方向趋于,但是对于二元函数,趋于的路线有无穷多条,只要有两条路线,趋于时,函数的值趋于不同的常数,二元函数在点极限就不存在。例1 二元函数 请看图像(x62),尽管沿任何直线趋于原点时都趋于零,但也不能说该函数在原点的极限就是零,因为当沿抛物线 时, 的值趋于而不趋于零,所以极限不存在。如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!f(x)=0f(x)=1f(x)=1 ( 考虑沿直线的方向极限 ). 例2 设函数 求证 证明 因为 所以, 当 时, 。 请看它的图像,不管沿任何方向趋于原点,的值都趋于零。通常为证明极限不存在, 可证明沿某个方向的极限不存在 , 或证明沿某两个方向的极限不相等, 或证明方向极限与方向有关 . 但应注意 , 沿任何方向的极限存在且相等 全面极限存在.例3 设函数 证明函数 在原点处极限不存在。 证明 尽管 沿 轴和轴趋于原点时 的值都趋于零, 但沿直线 趋于原点时 沿斜率不同的直线趋于原点时极限不一样,请看它的图象, 例沿任何路线趋于原点时,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!极限都是0,但例沿不同的路线趋于原点时,函数趋于不同的值,所以其极限不存在。 例4 判别函数 在原点是否存在极限.非正常极限 极限的定义:例1 设函数 证明 证 只要取 时,都有 请看它的图象,因此 是无穷大量。例2 求下列极限:i) ; ii) ; iii) ; iV) . 二. 累次极限:累次极限如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!前面讲了以任何方式趋于时的极限,我们称它为二重极限,对于两个自变量依一定次序趋于时 的极限,称为累次极限。对于二元函数在的累次极限由两个 和 例1 , 求在点的两个累次极限. 例2 , 求在点的两个累次极限 .例3 , 求在点的两个累次极限 .二重极限与累次极限的关系:()两个累次极限可以相等也可以不相等,所以计算累次极限时一定要注意不能随意改变它们的次序 。例 函数 的两个累次极限是 () 两个累次极限即使都存在而且相等,也不能保证二重极限存在例 , 两个累次极限都存在 但二重极限却不存在,事实上若点沿直线 趋于原点时, 如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!二重极限存在也不能保证累次极限存在二重极限存在时, 两个累次极限可以不存在. 例 函数 由 . 可见二重极限存在 , 但 和 不存在,从而两个累次极限不存在。(4)二重极限极限和累次极限(或另一次序)都存在 , 则必相等. ( 证 ) (5)累次极限与二重极限的关系若累次极限和二重极限都存在, 则它们必相等 (注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)
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