多元函数的极限与连续习题
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多元函数的极限与连续习题
1. 用极限定义证明:14)23(lim 1
2=+→→y x y x 。
2. 讨论下列函数在(0,0)处的两个累次极限,并讨论在该点处的二重极限的存在性。
(1)y
x y
x y x f +-=),(;
(2) y
x y x y x f 1sin 1sin
)(),(+=; (3) y
x y x y x f ++=23
3),(;
(4) x
y y x f 1
sin ),(=。
3. 求极限 (1)2
20
)
(lim 22
y x x y x y +→→;
(2)1
1lim
2
2
220
0-+++→→y x y x y x ;
(3)2
20
01
sin
)(lim y
x y x y x ++→→; (4)22220
0)
sin(lim y x y x y x ++→→。 4. 试证明函数⎪⎩
⎪⎨⎧=≠+=0
0)1ln(),(x y x x
xy y x f 在其定义域上是连续的。
1. 用极限定义证明:14)23(lim 2
1
2=+→→y x y x 。
因为1,2→→y x ,不妨设0|1|,0|2|<-<-y x , 有54|2||42||2|<+-≤+-=+x x x , |22123||1423|2
2
-+-=-+y x y x
|1|2|2|15|1|2|2||2|3-+-<-++-≤y x y x x |]1||2[|15-+- 0>∀ε,要使不等式 ε<-+-<-+|]1||2[|15|1423|2 y x y x 成立 取}1,30 min{ ε δ=,于是 0>∀ε, 0}1,30 min{ >=∃ε δ,),(y x ∀:δδ<-<-|1|,|2|y x 且 )1,2(),(≠y x ,有ε<-+|1423|2 y x ,即证。 2. 讨论下列函数在(0,0)处的两个累次极限,并讨论在该点处的二重极限的存在性。 (1)y x y x y x f +-= ),(; 1lim lim 00=+-→→y x y x y x , 1lim lim 00-=+-→→y x y x x y , 二重极限不存在。 或 0lim 0=+-=→y x y x x y x , 3 1lim 20-=+-=→y x y x x y x 。 (2) y x y x y x f 1sin 1sin )(),(+=; |||||1 sin 1sin )(|0y x y x y x +≤+≤ 可以证明 0|)||(|lim 0 0=+→→y x y x 所以 0),(lim 0 =→→y x f y x 。 当πk x 1≠ ,0→y 时,y x y x y x f 1 sin 1sin )(),(+=极限不存在, 因此 y x y x y x 1 sin 1sin )(lim lim 00+→→不存在, 同理 y x y x x y 1 sin 1sin )(lim lim 0 0+→→不存在。 (3) y x y x y x f ++=23 3),(; 02lim ),(lim 23 00=+=→=→x x x y x f x x y x , 当 P(x, y )沿着3 2x x y +-=趋于(0,0)时有 1)(lim ),(lim 2 323 23303 20=-+-+=→+-=→x x x x x x y x f x x x y x , 所以 ),(lim 0 0y x f y x →→不存在; 0),(lim lim 0 0=→→y x f y x , 0),(lim lim 0 0=→→y x f x y 。 (4) x y y x f 1sin ),(= |||1 sin |0y x y ≤≤ ∴ 0),(lim 0 0=→→y x f y x , 01sin lim lim 00=→→x y y x , x y x y 1 sin lim lim 00→→不存在。 3. 求极限 (1)2 20 ) (lim 22 y x x y x y +→→; |)ln(|4 )(|)ln(|0222 222 2 2 2y x y x y x y x ++≤+≤, 又 0ln 4lim )ln(4 )(lim 2 0222220 0==+++→→→t t y x y x t y x , ∴ 1) (lim )22ln(22) 0,0(),(lim 2 222 ==++→→→y x y x y x y x y x e y x 。 (2)1 1lim 2 2 220 0-+++→→y x y x y x ; 211)11)((lim 11lim 2222220 0222 200=-++++++=-+++→→→→y x y x y x y x y x y x y x 。