华南理工大学高数习题册答案汇总
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第七章 多元函数微分学
作业1 多元函数
1.填空题
(1)已知函数22,y f x y x y x ⎛
⎫+=- ⎪⎝⎭,则(),f x y =()()
222
11x y y -+; (2)49
arcsin
222
2-+++=y x y x z 的定义域是(){}
22,49x y x y ≤+≤; (3))]ln(ln[x y x z -=的定义域是
(){}(){},,0,1,0,1x y x y x x y x x y x >>+⋃<<≤+;
(4)函数⎪⎩⎪
⎨⎧=≠=0,
0,sin ),(x y x x xy
y x f 的连续范围是 全平面 ;
(5)函数2222y x z y x
+=-在2
2y x =处间断.
2.求下列极限
(1
)00
x y →→;
解:0000
1
6x t t y →→→→===-
(2)2
2
()
lim (e
x y x y x y -+→+∞→+∞
+).
解:3
y x =22()2()
lim (e lim (e 2x y x y x y x x y y x y x y xe ye -+-+--→+∞→+∞
→+∞
→+∞
⎡⎤+=+-⎣⎦)) 由于1lim e lim lim 0t
t t t t t t t e e
-→+∞→+∞→+∞===,2222lim e lim lim lim 0t
t t t t t t t t t t e e e -→+∞→+∞→+∞→+∞====,
故22()
2()lim (e
lim (e 20x y x y x y
x x y y x y x y xe ye -+-+--→+∞
→+∞→+∞
→+∞
⎡⎤+=+-=⎣⎦)) 3.讨论极限2630
0lim y x y
x y x +→→是否存在.
解:沿着曲线()()3
,,0,0y kx x y =→,有3
36626262000
lim lim 1x x y kx x y kx k
x y x k x k →→=→==+++因k 而异,从而极限26
30
0lim y x y
x y x +→→不存在
4.证明⎪⎩
⎪⎨⎧=+≠++=0,00,2),(22222
2y x y x y x xy
y x f 在点)0,0(分别对于每个自变量x 或y
都连续,但作为二元函数在点)0,0(却不连续.
解:由于(,0)0,(0,)0,f x f y ≡≡
从而可知在点)0,0(分别对于每个自变量x 或y 都连续,但沿着曲线
()(),,0,0y kx x y =→,有22
22222000
222lim lim 1x x y kx xy kx k
x y x k x k →→=→==+++因k 而异, 从而极限()0
lim ,x y f x y →→不存在,故作为二元函数在点)0,0(却不连续.
作业2 偏导数
1.填空题
(1)设22),(y x y x y x f +-
+=,则=
)4,3(x f 25
; (2)(3)设(),ln 2y f x y x x ⎛
⎫=+
⎪⎝⎭,则1
x y f y
==∂=
∂12
; (3)设2
sin x u xz y =+,则42u
x y z
∂=∂∂∂ 0 ;
(4)曲线22
:4
4
x y z y ⎧+=
⎪Γ⎨⎪=⎩
在点()2,4,5处的切线与Ox 轴正向的倾角是4π. 2.设2
e x
y
u =, 证明 02=∂∂+∂∂y
u y x u x
. 证:因为
2
223
12,x
x
y y
u u
x e e x y y y
∂∂-==∂∂ 所以22222322
1222220x x x x
y y y y u u x x x x y xe ye e e x y y y y y ∂∂--+=+=+=∂∂
3. 设x
y
z ln =,求22x z ∂∂,y
x z
∂∂∂2.
解:ln ln x y
z e
⋅=,
从而2
2
2ln ln ln ln ln ln ln 222ln ln ln ln ln ,,x y x y x y x z y z y y y y e e e y x x x x x x ⋅⋅⋅∂∂--⎛⎫=⋅=⋅+⋅= ⎪∂∂⎝⎭
2ln ln ln ln ln ln ln 11ln ln 1x y x y x z y x y x e e y x y x y x y xy
⋅⋅∂⋅+=⋅⋅+⋅⋅=∂∂
4.设y x z u arctan =, 证明 0222
222=∂∂+∂∂+∂∂z
u
y u x u . 解:因为()()222222222221
1022,1u
yz u yz x xyz
z x
y x y x x x y x y y ∂∂-⋅-=⋅
⋅===∂+∂⎛⎫+++ ⎪
⎝⎭
()()2222222222221
022,1u x xz u xz y xyz
z y
y x y y x x y x y y ∂--∂-⋅=⋅⋅==-=∂+∂⎛⎫+++ ⎪
⎝⎭
22arctan ,0,u x u
z y x
∂∂==∂∂ 所以()()
2222222222222200u u u xyz xyz
x y z x y x y ∂∂∂-++=++=∂∂∂++ 5.设函数()()222
1sin ,
0,0,
x x y x f x y x
x ⎧+≠⎪=⎨⎪=⎩.
(1)试求(),f x y 的偏导函数; 解:当()(
)()3
2
2
2
221
11
0,,42sin cos x x f x y x xy
x x y x
x x
-≠=+++⋅
()21,2sin y f x y x y x =,()()()322211
,42sin cos x f x y x xy x y x x
=+-+
当()()()()222
001sin 0,0,0,0,lim lim 00x x x x x y f x y f y x x f y x x
→→+--≠===-
()()()000,0,00
0,lim lim 0
y y y f y y f y f y y y ∆→→+∆--===∆-∆,
()()()322211
,42sin cos x f x y x xy x y x x
=+-+
(2)考察偏导函数在()0,3点处是否连续.