【摘要】:在一元函数中,可微与可导是等价的,且dy=f′dx,那么,二元函数z=f(x,y)在点(x,y)处的可微与偏导数之间存在什么关系呢?全微分定义中的A,B又如何确定?定理1 若函数z=f(x,y)在点处可微,即Δz=AΔx+BΔy+o(ρ),则在该点f(x,y)的两个偏导数存在,并且上面定理指出,二元函数在一点可微,则在该点偏导数一定存在.反过来,若在一点偏导数存在,那么在该点是否一定可微呢?
在一元函数中,可微与可导是等价的,且dy=f′(x)dx,那么,二元函数z=f(x,y)在点(x,y)处的可微与偏导数之间存在什么关系呢?全微分定义中的A,B又如何确定?它是否与函数f(x,y)有关系呢?
定理1(可微的必要条件) 若函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可微,即Δz=AΔx+BΔy+o(ρ),则在该点f(x,y)的两个偏导数存在,并且
上面定理指出,二元函数在一点可微,则在该点偏导数一定存在.反过来,若在一点偏导数存在,那么在该点是否一定可微呢?下面先来讨论可微与连续的关系.
定理2(可微的必要条件) 若二元函数z=f(x,y)在点(x,y)处可微,则在该点一定连续.
证明 根据函数可微定义,有
当Δx→0,Δy→0时,ρ→0,于是ο(ρ)→0,因此
由函数连续性的定义得,z=f(x,y)在点(x,y)处连续.证毕.
我们知道,函数的偏导数存在,不一定能保证函数连续,再由定理2可知,函数在一点不连续,则在该点一定不可微.因此,函数的偏导数存在,函数不一定可微.(www.daowen.com)
例如,函数
在点(0,0)处不连续,故由定理2可知,在(0,0)点是不可微的.但这个函数在点(0,0)的两个偏导数是存在的,且
那么,在什么条件下,两个偏导数存在才是二元函数可微的充分条件呢?
定理3(可微的充分条件) 若二元函数z=f(x,y)在点(x,y)处的两个偏导数f′x(x,y)、f′y(x,y)存在,且在点(x,y)处连续,则函数z=f(x,y)在该点一定可微.
证明从略.
上面三个定理说明:函数可微,偏导数一定存在;函数可微,函数一定连续;偏导数连续,函数一定可微.
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