理论教育 可微函数与连续函数以及可偏导函数之间的关系

可微函数与连续函数以及可偏导函数之间的关系

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:定理1(可微的必要条件)如果函数z=f(x,y)在点(x0,y0)可微,则(1)函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处连续;(2)函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可偏导,且有A=fx(x0,y0),B=fy(x0,y0).证因函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可微,则(1)在上式中令Δx→0,Δy→0,有即函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处连续.即函数z=f(x,y)在点

可微函数与连续函数以及可偏导函数之间的关系

定理1(可微的必要条件) 如果函数z=f(x,y)在点(x0,y0)可微,则

(1)函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处连续;

(2)函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可偏导,且有A=fx(x0,y0),B=fy(x0,y0).

证 因函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可微,则

(1)在上式中令Δx→0,Δy→0,有

即函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处连续.

即函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可偏导,且有A=fx(x0,y0),B=fy(x0,y0).

可见,如果函数z=f(x,y)在点(x0,y0)可微,则有函数z=f(x,y)在点(x0,y0)的全微分

当函数z=f(x,y)在区域D内每一点都可微时,称z=f(x,y)为D内的可微函数,此时,函数z=f(x,y)的微分可表示为

注 多元函数在一点处可偏导只是它在该点可微的必要条件,但不是充分条件.

例如:函数

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定理2(可微的充分条件) 如果函数z=f(x,y)在点P0(x0,y0)处的某邻域U(P0)内可偏导,且偏导数fx(x,y),fy(x,y)都在点(x0,y0)处连续,则函数f(x,y)在点(x0,y0)处可微分.

综上所述,二元函数的可微、偏导数及连续之间有如图7.21所示的关系.

图7.21

定理1和定理2的结论可推广到三元及三元以上函数.

与一元函数的微分相似,可以得到自变量的微分就是自变量的增量,即dx=Δx,dy=Δy.于是函数z=f(x,y)在点P(x,y)的全微分为

类似地,三元函数u=f(x,y,z)的全微分为

例1 计算函数z=在点(1,2)处当Δx=0.1,Δy=-0.2时的全微分与全增量.

所以

例2 计算函数z=x2y+tan(x+y)的全微分.

解 因为

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