二元函数的极限与连续5页word文档

§2.3 二元函数的极限与连续

定义设二元函数在点的某邻域内有意义, 若存在

常数A,,当（即）时，都有

则称A是函数当点趋于点时的极限,记作

或

或或。必须注意这个极限值与点趋于点的方式无关,即不论P 以什么方

向和路径（也可是跳跃式地，忽上忽下地）趋向。只要P与充分接近, 就能

使与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）。

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

存在,但不相等, 则可以判定在该点极限不存在。这是判断多元函数极限不

存在的重要方法之一。

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。解由于

而,根据夹逼定理知 ,所以

例5求（a≠0)。解。例6求。解由于且

,所以根据夹逼定理知

. 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,。很显然，对于不同的k值，可得到不同的极

限值,所以极限不存在,但

。注意：的区别, 前面两个求极限方式的

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。它关于原点的两个累次极限都不存在,因

为对任何,当时,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, 由于, 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若累次极限和二重极限

都存在,则

三者相等（证明略）。推论若存在但

不相等,则二重极限不

存在。定义设在点的某邻域内有意义,且

,则

称函数在点处连续,记

上式称为函数(值)的全增量。则二元函数连续的定义可写为。

定义为函数(值)对x 的偏增量。

为函数（值）对y的偏增量。若在点处不连续,则称点是的间断点, 若在某区域

G上每一点都连续,则称在区域G上连续。若在闭区域G的每一内点都连

续,并在G的连界点处成立

则称在闭域G上连续。闭域上连续的二元函数的图形称为连续曲面。

关于一元函数连续的有关性质, 如最值定理、介值定理、Cantor定理,对于

二元函数也相应成立。可以证明如下的重要结果：

定理2设在平面有界闭区域G上连续,则

（1）必在G上取到最大值,最小值及其中间的一切值; （2）

在G上一致连续,即,当时,都有

。以上关于二元函数的极限和连续的有关性质和结论在n元函数中仍然成立。

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