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高数多元函数微分学教案 第一讲 多元函数的基本概念

高数多元函数微分学教案  第一讲  多元函数的基本概念
高数多元函数微分学教案  第一讲  多元函数的基本概念

第八章 多元函数微分法及其应用

第一讲 多元函数的基本概念

授课题目:

§8.1多元函数的基本概念

教学目的与要求:

1、理解多元函数的概念.

2、了解二元函数的极限与连续性的概念,以及有界闭区域上连续函数的性质.

教学重点与难点:

重点:多元函数的概念、二元函数的极限和连续的概念. 讲授内容:

一、平面点集 n 维空间

1、平面点集

平面上一切点的集合称为二维空间, 记为R 2 即

R 2=R ?R={(x , y ):x , y ∈R }

坐标平面上具有某种性质P 的点的集合, 称为平面点集,记作

E ={(x , y ):(x , y )具有性质P }.

例如,平面上以原点为中心、r 为半径的圆内所有点的集合是

C ={(x , y ):x 2+y 2

如果我们以点P 表示(x , y ), 以|OP |表示点P 到原点O 的距离, 那么集合C 可表成

C ={P :|OP |

回顾数轴上点的邻域。

邻域:设P 0(x 0, y 0)是xOy 平面上的一个点,δ是某一正数,与点P 0(x 0, y 0)距离小于δ的点P (x , y )的全体,称为点P 0的δ邻域,记为

U (P 0, δ),即

}||{),(00δδ<=PP P P U :

或 })()(),{(),(2

0200 y y x x y x P U δδ<-+-=:

. 点P 0的去心δ邻域, 记作) ,(0δP U ,即 }||0{),(00δδ<<=P P P P U :

.

如果不需要强调邻域的半径δ, 则用U (P 0)表示点P 0的某个邻域, 点P 0的去心邻域记作)(0P U

..

点与点集之间的关系:

任意一点P ∈R 2与任意一个点集E ?R 2之间必有以下三种关系中的一种:

(1)内点:如果存在点P 的某一邻域U (P ), 使得U (P )?E , 则称P 为E 的内点.

(2)外点:如果存在点P 的某个邻域U (P ), 使得U (P )?E =?, 则称P 为E 的外点.

(3)边界点:如果点P 的任一邻域内既有属于E 的点, 也有不属于E 的点, 则称P 点为E 的边点.

E 的边界点的全体, 称为E 的边界, 记作?E .

E 的内点必属于E ; E 的外点必定不属于E ; 而E 的边界点可能属于E , 也可能不属于E .

(4)聚点:如果对于任意给定的δ>0, 点P 的去心邻域),(δP U 内总有E 中的点, 则称P 是E 的聚点.

由聚点的定义可知, 点集E 的聚点P 本身, 可以属于E , 也可能不属于E .

例如, 设平面点集E ={(x , y )|1

开集:如果点集E 的点都是内点, 则称E 为开集.

闭集:如果点集的余集E c 为开集, 则称E 为闭集.

例如,E ={(x , y )|1

连通性:如果点集E 内任何两点, 都可用折线连结起来, 且该折线上的点都属于E , 则称E 为连通集.

区域(或开区域):连通的开集称为区域或开区域.

例如,E ={(x , y )|1

闭区域:开区域连同它的边界一起所构成的点集称为闭区域. 例如,E = {(x , y )|1≤x 2+y 2≤2}.

有界集:对于平面点集E , 如果存在某一正数r ,使得

E ?U (O , r ),

其中O 是坐标原点, 则称E 为有界点集.

无界集:一个集合如果不是有界集,就称这集合为无界集.

例如,集合{(x , y )|1≤x 2+y 2≤2}是有界闭区域;集合{(x , y )| x +y >1}是无界开区域;集合{(x , y )| x +y ≥1}是无界闭区域..

2.n 维空间

设n 为取定的一个自然数,我们用表示n 元有序数组(x 1, x 2, ? ? ? , x n )的全体所构成的集合记为R n ,即

R n =R ?R ?? ? ??R ={(x 1, x 2, ? ? ? , x n ):x i ∈R ,i =1, 2, ? ? ?, n }.

这样定义了线性运算的集合R n 称为n 维空间.

R n 中点x =(x 1, x 2, ? ? ? , x n )与点y =(y 1, y 2, ? ? ? , y n )之间的距离,记作ρ(x , y ), 规定

2222211)( )()(),(n n y x y x y x -+???+-+-=y x ρ.

R n 中元素x =(x 1, x 2, ? ? ? , x n )与零元0之间的距离ρ(x , 0)记作||x ||(在R 1、R 2、R 3中,通常将||x ||记作|x |), 即

22221 ||||n

x x x ???++=x . 采用这一记号,结合向量的线性运算, 便得

),()( )()(||||2222211y x y x ρ=-+???+-+-=-n n y x y x y x .

二、多元函数概念

回顾一元函数的概念。

例1 圆柱体的体积V 和它的底半径r 、高h 之间具有关系

V =πr 2h .

这里, 当r 、h 在集合{(r , h ):r >0,h >0}内取定一对值(r ,h )时,V 对应的值就随之确定..

例2 一定量的理想气体的压强p 、体积V 和绝对温度T 之间具有关系 V

RT p =, 其中R 为常数.这里,当V 、T 在集合{(V ,T ):V >0, T >0}内取定一对值(V , T )时,p 的对应值就随之确定..

例3 设R 是电阻R 1、R 2并联后的总电阻, 由电学知道, 它们之间具有关系

2

121R R R R R +=. 这里,当R 1、R 2在集合{( R 1, R 2):R 1>0, R 2>0}内取定一对值(R 1,R 2)时, R 的对应值就随之确定..

定义1 设D 是R 2的一个非空子集,称映射f :D →R 为定义在D 上的二元函数,通常记为

z =f (x , y ),(x , y )∈D

或 z =f (P ),P ∈D

其中点集D 称为该函数的定义域.x 、y 称为自变量,z 称为因变量. 上述定义中,与自变量x 、y 的一对值(x ,y )相对应的因变量z 的值,也称为f 在点(x , y )处的函数值,记作f (x , y ), 即z =f (x , y ).

值域:f (D )={z | z =f (x , y ), (x , y )∈D }.

类似地可定义三元函数u =f (x , y , z ),(x , y , z )∈D 以及三元以上的函数. 一般地,D 是n 维空间R n 内的点集,映射f :D →R 就称为定义在D 上的n 元函数,通常记为

u =f (x 1, x 2, ? ? ? , x n ),(x 1, x 2, ? ? ? , x n )∈D ,

可简记为

u =f (x ),x =(x 1, x 2, ? ? ? , x n )∈D ,

或记为

u =f (P ),P (x 1, x 2, ? ? ? , x n )∈D .

自然定义域:约定在一般地讨论用算式表达的多元函数u =f (x )时,就以使这个算式有意义的变元x 的值所组成的点集为这个多元函数的自然定义域.

例如,函数z =ln(x +y )的定义域为{(x , y )|x +y >0}(无界开区域);函数z =arcsin(x 2+y 2)的定义域为{(x , y ):x 2+y 2≤1}(有界闭区域).

二元函数的图形:点集

{(x , y , z ):z =f (x , y ), (x , y )∈D }

称为二元函数z =f (x , y )的图形.二元函数的图形是一张曲面.

例如,z =ax +by +c 是一张平面,而函数z =x 2+y 2的图形是旋转抛物面. 课堂练习:习题8-1:1,2,3,4,5

三、多元函数的极限

回顾一元函数的极限概念

定义2 设二元函数f (P )=f (x , y )的定义域为D , P 0(x 0, y 0)是D 的聚点. 如果存在常数A , 对于任意给定的正数ε,总存在正数δ, 使得当),(),(0δP U D y x P ?∈时, 都有

|f (P )-A |=|f (x , y )-A |<ε

成立, 则称常数A 为函数f (x , y )当(x , y )→(x 0, y 0)时的极限, 记为

A y x f y x y x =→),(lim ),(),(00 或 f (x , y )→A ((x , y )→(x 0, y 0)),

也记作

A P f P P =→)(lim 0 或 f (P )→A (P →P 0).

上述定义的极限也称为二重极限.

例4. 证明

0lim 22)0,0(),(=+→y x xy y x .

证 因为 )(2

1)(|0|2222222122y x y x y x y x xy

+=++≤-+, 可见,对?ε >0, 取εδ2=, 则当δ<-+-<22)0()0(0y x ,

即),(),(δO U D y x P ?∈时, 总有 |22y x xy

+-0|<ε,

因此. 0lim 22)0,0(),(=+→y x xy y x

注意:

(1)二重极限存在, 是指P 以任何方式趋于P 0时, 函数都无限接近于A .

(2)如果当P 以两种不同方式趋于P 0时, 函数趋于不同的值, 则函数的极限不存在.

例5 证明极限 2

42)0,0(),(lim y x y x y x +→不存在. 证:当点P (x , y )沿y 轴趋于点(0, 0)时,

00lim lim 2

0242)0,0(),(==+→→y y x y x y y x ; 当点P (x , y )沿y 轴趋于点(0, 0)时,

00lim ) ,0(lim ),(lim 00)

0,0(),(===→→→y y y x y f y x f . 当点P (x , y )沿曲线y =2x 趋于点(0, 0)时

21lim lim 44220242)0,0(),(=+=+→=→x x x x y x y x x kx

y y x . 因此, 函数f (x , y )在(0, 0)处无极限.

课堂练习:习题8-1:7(1)

二元函数的极限概念,可相应地推广到n 元函数.

多元函数的极限运算,有与一元函数类似的类似的运算法则.

例6 求极限

11lim )0,0(),(-+→xy xy y x

解: xy xy xy xy xy

y x y x )11(lim 11lim )0,0(),()0,0(),(++=-+→→. 2)11(lim )0,0(),(=++=→xy y x

课堂练习:习题8-1:6(6)

四 多元函数的连续性

回顾一元函数的连续性概念

定义3 设二元函数f (P )=f (x , y ) 的定义域为D ,P 0(x 0, y 0)为D 的聚点, 且P 0∈D ,如果

),(),(lim 00),(),(00y x f y x f y x y x =→,

则称函数f (x , y )在点P 0(x 0, y 0)连续.

如果函数f (x , y )在D 的每一点都连续, 那么就称函数f (x , y )在D 上连续, 或者称f (x , y )是D 上的连续函数.

二元函数的连续性概念可相应地推广到n 元函数f (P )上去. 例7 设f (x ,y )=sin x , 证明f (x , y )是R 2上的连续函数.

证 设P 0(x 0, y 0)∈ R 2.,由于sin x 在x 0处连续, 故对?ε>0,?δ>0, 当|x -x 0|<δ时, 有

|sin x -sin x 0|<ε.

以上述δ作P 0的δ邻域U (P 0, δ), 则当P (x , y )∈U (P 0, δ)时, 显然

|0x x -|≤δρ<),(0P P

即f (x , y )=sin x 在点P 0(x 0, y 0) 连续. 由P 0的任意性知, sin x 作为x , y 的二元

函数在R 2上连续.

类似的讨论可知, 一元基本初等函数看成二元函数或二元以上的多元函数时, 它们在各自的定义域内都是连续的.

定义4 设函数f (x , y )的定义域为D , P 0(x 0, y 0)是D 的聚点. 如果函数f (x , y )在点P 0(x 0, y 0)不连续, 则称P 0(x 0, y 0)为函数f (x , y )的间断点.

例如, 函数2

42),(y x y x y x f += 其定义域D =R 2, O (0, 0)是D 的聚点. f (x , y )当(x , y )→(0, 0)时的极限不存在, 所以点O (0, 0)是该函数的一个间断点.

又如, 函数1

1sin 22-+=y x z , 其定义域为D ={(x , y )|x 2+y 2≠1}, 圆周C ={(x , y )|x 2+y 2=1}上的点都是D 的聚点, 而f (x , y )在C 上没有定义, 当然f (x , y )在C 上各点都不连续, 所以圆周C 上各点都是该函数的间断点. 注: 间断点可能是孤立点也可能是曲线上的点.

可以证明, 多元连续函数的和、差、积仍为连续函数; 连续函数的商在分母不为零处仍连续; 多元连续函数的复合函数也是连续函数.

多元初等函数: 与一元初等函数类似, 多元初等函数是指可用一个式子所表示的多元函数, 这个式子是由常数及具有不同自变量的一元基本初等函数经过有限次的四则运算和复合运算而得到的.

例如,2

221y y x x +-+, sin(x +y ), 222z y x e ++都是多元初等函数. 一切多元初等函数在其定义区域内是连续的. 所谓定义区域是指包含在定义域内的区域或闭区域.

由多元连续函数的连续性, 如果要求多元连续函数f (P )在点P 0处的极限, 而该点又在此函数的定义区域内, 则

)()(lim 00P f P f p p =→.

例8 求2

2)0,1(),()ln(lim y x e x y y x ++→. 解: 函数22)

ln(),(y x e x y x f y ++=是初等函数, 它的定义域为

D ={(x , y ):x ≠0, y ≠0}.

P 0(1,0)为D 的内点, 故存在P 0的某一邻域U (P 0)?D , 而任何邻域都是区域, 所以U (P 0)是f (x , y )的一个定义区域, 因此

. 2ln 01)1ln()ln(lim 22022)0,1(),(=++=++→e y x e x y y x

一般地, 求)(lim 0

P f P P →时, 如果f (P )是初等函数, 且P 0是f (P )的定义域的内点, 则f (P )在点P 0处连续, 于是

)()(lim 00P f P f P P =→.

多元连续函数的性质:

性质1 (有界性与最大值最小值定理)在有界闭区域D 上的多元连续函数, 必定在D 上有界, 且能取得它的最大值和最小值.

性质1就是说, 若f (P )在有界闭区域D 上连续, 则必定存在常数M >0, 使得对一切P ∈D , 有|f (P )|≤M ; 且存在P 1、P 2∈D , 使得

f (P 1)=max{f (P )|P ∈D }, f (P 2)=min{f (P )|P ∈D },

性质2 (介值定理) 在有界闭区域D 上的多元连续函数必取得介于最大值和最小值之间的任何值.

课外作业: 习题P 12-6(3);P 18-1(2)(3)

高等数学习题详解-第7章 多元函数微分学

1. 指出下列各点所在的坐标轴、坐标面或卦限: A (2,1,-6), B (0,2,0), C (-3,0,5), D (1,-1,-7). 解:A 在V 卦限,B 在y 轴上,C 在xOz 平面上,D 在VIII 卦限。 2. 已知点M (-1,2,3),求点M 关于坐标原点、各坐标轴及各坐标面的对称点的坐标. 解:设所求对称点的坐标为(x ,y ,z ),则 (1) 由x -1=0,y +2=0,z +3=0,得到点M 关于坐标原点的对称点的坐标为:(1,-2,-3). (2) 由x =-1,y +2=0,z +3=0,得到点M 关于x 轴的对称点的坐标为:(-1,-2,-3). 同理可得:点M 关于y 轴的对称点的坐标为:(1, 2,-3);关于z 轴的对称点的坐标为:(1,-2,3). (3)由x =-1,y =2,z +3=0,得到点M 关于xOy 面的对称点的坐标为:(-1, 2,-3). 同理,M 关于yOz 面的对称点的坐标为:(1, 2,3);M 关于zOx 面的对称点的坐标为:(-1,-2,3). 3. 在z 轴上求与两点A (-4,1,7)和B (3,5,-2)等距离的点. 解: 设所求的点为M (0,0,z ),依题意有|MA |2=|MB |2,即 (-4-0)2+(1-0)2+(7-z)2=(3-0)2+(5-0)2+(-2-z)2. 解之得z =11,故所求的点为M (0,0, 149 ). 4. 证明以M 1(4,3,1),M 2(7,1,2),M 3(5,2,3)三点为顶点的三角形是一个等腰三角形. 解:由两点距离公式可得2 12 14M M =,2 2 13236,6M M M M == 所以以M 1(4,3,1),M 2(7,1,2),M 3(5,2,3)三点为顶点的三角形是一个等腰三角形. 5. 设平面在坐标轴上的截距分别为a =2,b =-3,c =5,求这个平面的方程. 解:所求平面方程为1y x z ++=。 6. 求通过x 轴和点(4,-3,-1)的平面方程. 解:因所求平面经过x 轴,故可设其方程为 Ay +Bz =0. 又点(4,-3,-1)在平面上,所以-3A -B =0.即B=-3 A 代入并化简可得 y -3z =0. 7. 求平行于y 轴且过M 1(1,0,0),M 2(0,0,1)两点的平面方程. 解:因所求平面平行于y 轴,故可设其方程为 Ax +Cz +D =0. 又点M 1和M 2都在平面上,于是 0A D C D +=?? +=? 可得关系式:A =C =-D ,代入方程得:-Dx -Dz +D =0. 显然D ≠0,消去D 并整理可得所求的平面方程为x +z -1=0. 8. 方程x 2+y 2+z 2-2x +4y =0表示怎样的曲面? 解:表示以点(1,-2,0 9. 指出下列方程在平面解析几何与空间解析几何中分别表示什么几何图形? (1) x -2y =1; (2) x 2+y 2=1; (3) 2x 2+3y 2=1; (4) y =x 2. 解:(1)表示直线、平面。(2)表示圆、圆柱面。(3)表示椭圆、椭圆柱面。 (4)表示抛物线、抛物柱面。

多元函数微分学知识点梳理

第九章 多元函数微分学 内容复习 一、基本概念 1、知道:多元函数的一些基本概念(n 维空间,n 元函数,二重极限,连续等);理解:偏导数;全微分. 2、重要定理 (1)二元函数中,可导、连续、可微三者的关系 偏导数连续?可微???函数偏导数存在 ?连续 (2)(二元函数)极值的必要、充分条件 二、基本计算 (一) 偏导数的计算 1、 偏导数值的计算(计算),(00y x f x ') (1)先代后求法 ),(00y x f x '=0),(0x x y x f dx d = (2)先求后代法(),(00y x f x '=00),(y y x x x y x f ==') (3)定义法(),(00y x f x '=x y x f y x x f x ?-?+→?),(),(lim 00000)(分段函数在分段点处的偏导数) 2、偏导函数的计算(计算(,)x f x y ') (1) 简单的多元初等函数——将其他自变量固定,转化为一元函数求导 (2) 复杂的多元初等函数——多元复合函数求导的链式法则(画树形图,写求导公式) (3) 隐函数求导 求方程0),,(=z y x F 确定的隐函数),(y x f z =的一阶导数,z z x y ???? ,,,(),,y x z z F F z z x y z x F y F x y x y z ''???=-=-?''????? 公式法:(地位平等)直接法:方程两边同时对或求导(地位不平等) 注:若求隐函数的二阶导数,在一阶导数的基础上,用直接法求。 3、高阶导数的计算 注意记号表示,以及求导顺序 (二) 全微分的计算 1、 叠加原理

第十七章多元函数微分学习题课

第十七章 多元函数微分学习题课 一 疑难问题与注意事项 1.(,)z f x y =在),(000y x P 可微的等价定义: 1)0000(,)(,)()z f x x y y f x y A x B y o ρ?=+?+?-=?+?+,0 () lim 0o ρρρ →=; 2)00000 [(,)(,)] lim 0x y z f x y x f x y y ρρ →?-?+?=; 3), y x y B x A z ?+?+?+?=?βα()() ()() ,0,0,0,0lim lim 0x y x y αβ??→??→= =. 2.求(,)f x y 在00(,)x y 处的偏导数方法小结: 答 1)利用定义求(主要适用于分段函数的分段点处的偏导数): 0000000 (,)(,) (,)lim x x f x x y f x y f x y x ?→+?-=?, 0000000 (,)(,) (,)lim y y f x y y f x y f x y y ?→+?-=?. 2)转化为一元函数的导数: ()0 000,(,)x x x df x y f x y dx ==,() 000,(,)y y y df x y f x y dy == . 例如,2(,)(f x y x y =+-(1,1)x f . 解 () ()211 ,1(1,1)2x x x d x df x f dx dx ==== =. 3)先求偏导函数,在代值,即 ()0 00(,)(,),x x x y f x y f x y =,0 00(,) (,)(,)y y x y f x y f x y =. 3.求(,)z f x y =(初等函数不含分段点)的偏导函数方法小结: 答 1)求 z x ??,把y 当常数,对x 求导,求z y ??,把x 当常数,对y 求导. 2)运用轮换性,若在(,)z f x y =中,把x 换成y , y 换成x ,(,)z f x y =不变,则称(,)z f x y =关于x 和y 具有轮换性.若已经求出 z x ??,只要在z x ??把x 换成y , y 换成x ,

数学分析教案_(华东师大版)第十七章__多元函数微分学

第十七章多元函数微分学 教学目的:1.理解多元函数微分学的概念,特别应掌握偏导数、全微分、连续及 偏导存在、偏导连续等之间的关系;2.掌握多元函数特别是二元函数可微性及其应用。 教学重点难点:本章的重点是全微分的概念、偏导数的计算以及应用;难点是复合函数偏导数的计算及二元函数的泰勒公式。 教学时数:18学时 § 1 可微性 一.可微性与全微分: 1.可微性:由一元函数引入. 亦可写为, 时. 2.全微分: 例1 考查函数在点处的可微性 . P107例1 二.偏导数: 1.偏导数的定义、记法: 2.偏导数的几何意义: P109 图案17—1.

3.求偏导数: 例2 , 3 , 4 . P109—110例2 , 3 , 4 . 例5. 求偏导数. 例6. 求偏导数. 例7. 求偏导数, 并求. 例8. 求和. 解=, =. 例9 证明函数在点连续 , 并求和. 证 . 在点连续 . ,

不存在 . 三.可微条件: 1.必要条件: Th 1 设为函数定义域的内点.在点可微 , 和存在 , 且 . ( 证 ) 由于, 微分记为 . 定理1给出了计算可微函数全微分的方法. 两个偏导数存在是可微的必要条件 , 但不充分. 例10考查函数 在原点的可微性 . [1]P110 例5 . 2.充分条件:

Th 2 若函数的偏导数在的某邻域内存在 , 且和在点处连续 . 则函数在点可微 . ( 证 ) P111 Th 3 若在点处连续, 点存在 , 则函数在点可微 . 证 . 即在点可微 . 要求至少有一个偏导数连续并不是可微的必要条件 . 例11 验证函数在点可微 , 但和在点处不连续 . (简证,留为作业) 证

多元函数微分学复习题集与答案解析

第八章 多元函数微分法及其应用 复习题及解答 一、选择题 1. 极限lim x y x y x y →→+00 242= (提示:令22y k x =) ( B ) (A) 等于0 (B) 不存在 (C) 等于 12 (D) 存在且不等于0或1 2 2、设函数f x y x y y x xy xy (,)sin sin =+≠=? ????1100 ,则极限lim (,)x y f x y →→0 = ( C ) (提示:有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小) (A) 不存在 (B) 等于1 (C) 等于0 (D) 等于2 3、设函数f x y xy x y x y x y (,)=++≠+=??? ? ?22 2222000 ,则(,)f x y ( A ) (提示:①在220x y +≠,(,)f x y 处处连续;②在0,0x y →→ ,令y kx = , 20 0(0,0)x x y f →→→=== ,故在220x y +=,函数亦连续.所以, (,)f x y 在整个定义域内处处连续.) (A) 处处连续 (B) 处处有极限,但不连续 (C) 仅在(0,0)点连续 (D) 除(0,0)点外处处连续 4、函数z f x y =(,)在点(,)x y 00处具有偏导数是它在该点存在全微分的 ( A ) (A)必要而非充分条件 (B)充分而非必要条件 (C)充分必要条件 (D)既非充分又非必要条件 5、设u y x =arctan ,则??u x = ( B ) (A) x x y 22 + (B) - +y x y 22 (C) y x y 22 + (D) -+x x y 22 6、设f x y y x (,)arcsin =,则f x '(,)21= ( A ) (A )-1 4 (B ) 14 (C )-12 (D )1 2 7、设y x z arctan =,v u x +=,v u y -=,则=+v u z z ( C )

第七章 多元函数的微分学

第七章多元函数的微分学 一、多元函数微分学网络图 二、内容与要求 1.理解多元函数的概念,理解二元函数的几何意义。 2.了解二元函数的极限与连续性的概念,以及有界闭区域上连续函数的性质。 3.理解多元函数偏导数和全微分的概念,会求全微分,了解全微分存在的必要条件和充分条件, 了解全微分形式的不变性。

4.掌握多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法。 5.会求多元隐函数的偏导数。 6.理解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件, 了解二元函数极值存在的充分条件,会求二元函数的极值,会用拉格朗日乘数法求条件极值, 会求简单多元函数的最大值和最小值,并会解决一些简单的应用问题。 重点多元函数偏导数和全微分的概念,多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法。用拉格朗日乘数法求条件极值,求简单多元函数的最大值和最小值,解决一些简单的应用问题。 难点多元复合函数二阶偏导数的求法。用拉格朗日乘数法求条件极值,求简单多元函数的最大值和最小值,解决一些简单的应用问题。 三、概念、定理的理解与典型错误分析 1.求多元函数极限的方法 (1)利用初等多元函数的连续性,即若是初等函数,在的定义域中,则 注:所谓的初等多元函数就是用一个数学表达式给出的解析式. (2)利用多元函数极限的四则运算。 (3)转化为一元函数的极限,利用一元函数的极限来计算. (4)对于证明或求时,感觉极限可能时零, 而直接又不容易证明或计算,这时可用夹逼定理,即而 由夹逼定理知从而 2.判断多元函数极限不存在的方法 (1)选取两条特殊的路径,而函数值的极限存在,但不相等,则不存在。

注意: 与的区别,前面两个本质是两次求一元函数的极限, 我们称为求累次极限,而最后一个是求二元函数的极限,我们称为求二重极限。 例1 而知不存在. 例2 在原点的两个累次极限都不存在,但是 由于,因此. 由例1知两个累次极限存在,但二重极限不存在,由例2知两个累次极限不存在, 但二重极限存在,但我们有下面的结论。 定理7。1 若累次极限和二重极限都存在,则三者相等。 (2)推论。若存在且不相等,则不存在。 3.求多元函数的偏导数

高数多元函数微分学教案 第五讲 隐函数的求导公式

第五讲 隐函数的求导公式 授课题目: §8.4 隐函数的求导公式 教学目的与要求: 会求隐函数(包括由两个方程组成的方程组确定的隐函数)的偏导数。 教学重点与难点: 重点:求由一个方程确定的隐函数的偏导数。 难点:求隐函数(包括由两个方程组成的方程组确定的隐函数)的偏导数。 讲授内容: 一、一个方程的情形 隐函数存在定理1 设函数F (x , y )在点P (x 0, y 0)的某一邻域内具有连续偏导数, F (x 0, y 0)=0, F y (x 0, y 0)≠0, 则方程F (x , y )=0在点(x 0, y 0)的某一邻域内恒能唯一确定一个连续且具有连续导数的函数y =f (x ), 它满足条件y 0=f (x 0), 并有 y x F F dx dy -=. (2) 公式(2)的推导:将y =f (x )代入F (x , y )=0, 得恒等式 F 【x , f (x )】≡0, 等式两边对x 求导得 0=???+??dx dy y F x F , 由于F y 连续, 且F y (x 0, y 0)≠0, 所以存在(x 0, y 0)的一个邻域, 在这个邻域同F y ≠0, 于是得 y x F F dx dy -= 例1 验证方程x 2+y 2-1=0在点(0, 1)的某一邻域内能唯一确定一个有连续导数、当x =0时y =1的隐函数y =f (x ), 并求这函数的一阶与二阶导数在x =0的值. 解 设F (x , y )=x 2+y 2-1, 则F x =2x , F y =2y , F (0, 1)=0, F y (0, 1)=2≠0. 因此由

第八章多元函数微分法及其应用

第八章多元函数微分法及其应用 第一节多元函数的基本概念 教学目的:学习并掌握关于多元函数的区域、极限以及多元函数概念,掌握多元函数的连续性定理,能够判断多元函数的连续性,能够求出连续函数在连续点的极限。教学重点:多元函数概念和极限,多元函数的连续性定理。 教学难点:计算多元函数的极限。 教学内容: 一、区域 1.邻域 设P o(x°,y。)是xoy平面上的一个点,是某一正数。与点P o(X o,y°)距离小于:的 点p(x,y)的全体,称为点p的「?邻域,记为U(P0,、),即 U(P°,、)= {P PPo < }, 也就是 U (P o,、)= {(X, y)丨..(X -X。)2(y - y o)2、}。 在几何上,U(P o「J就是xoy平面上以点p o(x o,y。)为中心、:-0为半径的圆内部 的点P(x,y)的全体。 2.区域 设E是平面上的一个点集,P是平面上的一个点。如果存在点P的某一邻域U(P) E, 则称P为E的内点。显然,E的内点属于E。 如果E的点都是内点,则称E为开集。例如,集合E, ={(x, y)1 vx2+ y2£4}中每个点都是E,的内点,因此E,为开集。 如果点P的任一邻域内既有属于E的点,也有不属于E的点(点P本身可以属于E,也可以不属于E ),则称P为E的边界点。E的边界点的全体称为E的边界。例如上例中,E ,的边界是圆周x2 y2 = 1和x2 y2=4o

设D是点集。如果对于D内任何两点,都可用折线连结起来,且该折线上的点都属于 D,则称点集D是连通的。 连通的开集称为区域或开区域。例如,{(x, y) x + y a 0}及{( x, y)d 0}及{(x, y) | 1< x y <4} 都是闭区域。 对于平面点集E ,如果存在某一正数r,使得 E U(0,r), 其中0是原点坐标,则称E为有界点集,否则称为无界点集。例如,{(x,y) | K x2 y2< 4}是有界闭区域,{(x, y) | x y>0}是无界开区域。 二、多元函数概念 在很多自然现象以及实际问题中,经常遇到多个变量之间的依赖关系,举例如下: 例1圆柱体的体积V和它的底半径r、高h之间具有关系 V =二r2h 。 这里,当r、h在集合{(r,h) r 0,h 0}内取定一对值(r,h)时,V的对应值就随之确定。 例2 一定量的理想气体的压强p、体积V和绝对温度T之间具有关系 RT P =— V 其中R为常数。这里,当V、T在集合{(V,T) V >0,T >T0}内取定一对值(V,T)时,p的 对应值就随之确定。 定义1设D是平面上的一个点集。称映射 f : D》R为定义在D上的二元函数,通 常记为 z 二f(x, y) , (x, y) D (或z 二f(P) , P D )。 其中点集D称为该函数的定义域,x、y称为自变量,z称为因变量。数集

高数多元函数微分学教案 第一讲 多元函数的基本概念

第八章 多元函数微分法及其应用 第一讲 多元函数的基本概念 授课题目: §8.1多元函数的基本概念 教学目的与要求: 1、理解多元函数的概念. 2、了解二元函数的极限与连续性的概念,以及有界闭区域上连续函数的性质. 教学重点与难点: 重点:多元函数的概念、二元函数的极限和连续的概念. 讲授内容: 一、平面点集 n 维空间 1、平面点集 平面上一切点的集合称为二维空间, 记为R 2 即 R 2=R ?R={(x , y ):x , y ∈R } 坐标平面上具有某种性质P 的点的集合, 称为平面点集,记作 E ={(x , y ):(x , y )具有性质P }. 例如,平面上以原点为中心、r 为半径的圆内所有点的集合是 C ={(x , y ):x 2+y 2

如果不需要强调邻域的半径δ, 则用U (P 0)表示点P 0的某个邻域, 点P 0的去心邻域记作)(0P U .. 点与点集之间的关系: 任意一点P ∈R 2与任意一个点集E ?R 2之间必有以下三种关系中的一种: (1)内点:如果存在点P 的某一邻域U (P ), 使得U (P )?E , 则称P 为E 的内点. (2)外点:如果存在点P 的某个邻域U (P ), 使得U (P )?E =?, 则称P 为E 的外点. (3)边界点:如果点P 的任一邻域内既有属于E 的点, 也有不属于E 的点, 则称P 点为E 的边点. E 的边界点的全体, 称为E 的边界, 记作?E . E 的内点必属于E ; E 的外点必定不属于E ; 而E 的边界点可能属于E , 也可能不属于E . (4)聚点:如果对于任意给定的δ>0, 点P 的去心邻域),(δP U 内总有E 中的点, 则称P 是E 的聚点. 由聚点的定义可知, 点集E 的聚点P 本身, 可以属于E , 也可能不属于E . 例如, 设平面点集E ={(x , y )|1

第九章多元函数微分法及其应用教案

第九章多元函数微分法及其应用 【教学目标与要求】 1、理解多元函数的概念和二元函数的几何意义。 2、了解二元函数的极限与连续性的概念,以及有界闭区域上的连续函数的性质。 3、理解多元函数偏导数和全微分的概念,会求全微分,了解全微分存在的必要条件和充分条件, 了解全微分形式的不变性。 4、理解方向导数与梯度的概念并掌握其计算方法。 5、掌握多元复合函数偏导数的求法。 6、会求隐函数(包括由方程组确定的隐函数)的偏导数。 7、了解曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念,会求它们的方程。 8、了解二元函数的二阶泰勒公式。 9、理解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件,了解二元函数极值存在的充分条件,会求二元函数的极值,会用拉格郎日乘数法求条件极值,会求简多元函数的最大值和最小值,并会解决一些简单的应用问题。 【教学重点】 1、二元函数的极限与连续性; 2、函数的偏导数和全微分; 3、方向导数与梯度的概念及其计算; 4、多元复合函数偏导数; 5、隐函数的偏导数;多元函数极值和条件极值的求法; 6、曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线; 【教学难点】 1、二元函数的极限与连续性的概念; 2、全微分形式的不变性; 3、复合函数偏导数的求法; 4、二元函数的二阶泰勒公式; 5、隐函数(包括由方程组确定的隐函数)的偏导数; 6、拉格郎日乘数法,多元函数的最大值和最小值。 【教学课时分配】 (18学时) 第1 次课§1第2 次课§2 第3 次课§3 第4 次课§4 第5次课§5 第6次课§6 第7次课§7 第8次课§8 第9次课习题课 【参考书】 [1]同济大学数学系.《高等数学(下)》,第五版.高等教育出版社. [2] 同济大学数学系.《高等数学学习辅导与习题选解》,第六版.高等教育出版社. [3] 同济大学数学系.《高等数学习题全解指南(下)》,第六版.高等教育出版社

多元函数微分习题

多元函数微分学 1.二元函数??? ??=≠+=)0,0(),(, 0)0,0(),(,),(22y x y x y x xy y x f 在点)0,0(处 ( ) (A) 连续,偏导数存在 (B) 连续,偏导数不存在 (C) 不连续,偏导数存在 (D) 不连续,偏导数不存在 答:C 2.设),(y x f 是一二元函数,),(00y x 是其定义域内的一点,则下列命题中一定正确的是( ) (A) 若),(y x f 在点),(00y x 连续,则),(y x f 在点),(00y x 可导。 (B) 若),(y x f 在点),(00y x 的两个偏导数都存在,则),(y x f 在点),(00y x 连 续。 (C) 若),(y x f 在点),(00y x 的两个偏导数都存在,则),(y x f 在点),(00y x 可微。 (D) 若),(y x f 在点),(00y x 可微,则),(y x f 在点),(00y x 连续。 答:D 3.函数2223),,(z y x z y x f +++=在点)2,1,1(-处的梯度是( ) (A) )32,31,31(- (B) )32,31,31(2- (C) )92,91,91(- (D) )9 2,91,91(2- 答:A 4.函数z f x y =(.)在点(,)x y 00处具有两个偏导数f x y f x y x y (,),(,)0000 是函数存在全 微分的( )。 (A).充分条件 (B).充要条件 (C).必要条件 (D). 既不充分也不必要 答C 5.对于二元函数z f x y =(,),下列有关偏导数与全微分关系中正确的命题是 ( )。 (A).偏导数不连续,则全微分必不存在 (B).偏导数连续,则全微分必存在 (C).全微分存在,则偏导数必连续 (D).全微分存在,而偏导数不一定存在 答B 6.二元函数z f x y =(,)在(,)x y 00处满足关系( )。 (A).可微(指全微分存在)? 可导(指偏导数存在)?连续 (B).可微?可导?连续 (C).可微?可导或可微?连续,但可导不一定连续 (D).可导?连续,但可导不一定可微 答C

多元函数微分学及其应用

第8章 多元函数微分学及其应用 参考解答 1、设22 , y f x y x y x ??+=- ??? ,求(),f x y ,(),f x y xy -。 解:()()()()2 21, 1y y x y x f x y x y x y x y x y y x x y x - -??+=+-=+=+ ?+? ? + ,故得 ()2 1,1y f x y x y -=+,()()21,1xy f x y xy x y xy --=-+ 2、求下列各极限: 2242222 2220000 cos sin 1(1) lim lim lim sin 204x r r y x y r r x y r θθθ→→→→===+ 注意:在利用极坐标变换cos , sin x r y r θθ==来求极限时,θ也是变量。本题中,0r →时,2r 为无穷小量,而2 sin 2θ为有界变量,故所求极限为零。 ()00sin sin (2) lim lim 1x t y a xy t xy t →→→== 3、证明极限2 2400 lim x y xy x y →→+不存在。 证明:当2 y kx =时,()2242,1xy k f x y x y k ==++,故2 22420 lim 1y kx x xy k x y k =→=++与k 有关。可见,(),x y 沿不同的路径趋于()0,0时,函数极限不同,故极限不存在。(两路径判别法) 4、讨论下列函数在()0,0点处的连续性: (1)()()()222222 22 ln , 0 ,0, 0 x y x y x y f x y x y ?+++≠?=?+=?? 解: ()() ()()() ()()()2 222,0,0,0,0 lim ,lim ln lim ln 00,0x y x y t f x y x y x y t t f →→→= ++=== 故原函数在()0,0点处连续。

多元函数微分学总结

多元函数微分学总结内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

`第八章多元函数微分学 基本知识点要求 1.理解多元函数的概念,理解二元函数的几何意义. 2.了解二元函数的极限与连续的概念以及有界闭区域上连续函数的性质。 3.理解多元函数偏导数和全微分的概念,会求全微分,了解全微分存在的必要条件和充分条件,了解全微分形式的不变性。 4.理解方向导数与梯度的概念,并掌握其计算方法. 5.熟练掌握多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法. 6.了解隐函数存在定理,熟练掌握多元隐函数偏导数的求法. 7.了解空间曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念,熟练掌握它们的方程的求法。 8.了解二元函数的二阶泰勒公式. 9.理解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件,掌握二元函数极值存在的充分条件,并会求二元函数的极值,会用拉格朗日乘数法求条件极值,会求简单多元函数的最大值和最小值,并会解决一些简单的应用问题。 基本题型及解题思路分析 题型1 与多元函数极限、连续、偏导数和可微的概念及其之间的关系有关的题 1.二元函数的极限与连续的概念及二元函数极限的计算。 (1)基本概念

①二元函数极限的定义:设()(,)f P f x y =的定义域为D ,000(,)P x y 是D 的聚点.若?常数A ,对于?0ε>,总?0δ>,使得当0(,)(,)P x y D U P δ∈时,都有 ()(,)f P A f x y A ε-=-<成立,则称A 为函数(,)f x y 当00(,)(,)x y x y →时的极限,记 作 000 (,)(,) lim (,)lim ()x y x y P P f x y A f P A →→==或。 ②二元函数的连续:设()(,)f P f x y =的定义域为D ,000(,)P x y 为D 的聚点,且 0P D ∈.若 0000(,)(,) lim (,)(,)x y x y f x y f x y →=,则称(,)f x y 在点000(,)P x y 连续。 (2)关于二元函数极限的解题思路 注意:在二元函数0 lim ()P P f P A →=存在的定义中,0P P →方式任意,正是由于这 一点致使二元函数有与一元函数不一样的性态,在学习过程中注意比较、总结和体会二者之间的不同。 ① 证明二元函数的极限不存在:若0P P 以两种不同的方式趋于时,()f P 的极 限不同,则0 lim ()P P f P →一定不存在(见例1)。 ②求二元函数的极限:可以应用一元函数求极限方法中的适用部分求二元 函数的极限,比如:极限的局部有界性、局部保号性、四则运算法则、夹逼准则、两个重要的极限、变量代换法则、等价无穷小代换、分子分母有理化、无穷小量与有界变量的乘积仍为无穷小量、连续性等(见例2) 例1证明:2 24(,)xy f x y x y =+在原点0,0()的极限不存在。 【分析】观察分子、分母中变量,x y 的各次幂的特点,可考虑选择路径 2x ky =。 证明: 22 24242442000lim (,)lim lim 1y y y x ky x ky xy ky k f x y x y k y y k →→→=====+++, k ∴不同,极限值就不同,故 (,)(0,0) lim (,)x y f x y →不存在。

多元函数微分法及其应用

第八章多元函数微分法及其应用 (讲授法18学时) 上册研究了一元函数微分法,利用这些知识,我们可以求直线上质点运动的速度和加速度,也可以求曲线的切线的斜率,可以判断函数的单调性和极值、最值等,但这远远不够,因为一元函数只是研究了由一个因素确定的事物。一般地说,研究自然现象总离不开时间和空间,确定空间的点需要三个坐标,所以一般的物理量常常依赖于四个变量,在有些问题中还需要考虑更多的变量,这样就有必要研究多元函数的微分学。 多元函数微分学是一元函数的微分学的推广,所以多元函数微分学与一元函数微分学有许多相似的地方,但也有许多不同的地方,学生在学习这部分内容时,应特别注意它们的不同之处。 一、教学目标与基本要求 1、理解多元函数的概念,理解二元函数的几何意义。 2、了解二元函数的极限与连续性的概念,以及有界闭区域上连续函数的性质。 3、理解多元函数偏导数和全微分的概念,会求全微分,了解全微分存在的必要条件和充分条件,了解全微分形式的不变性,了解全微分在近似计算中的应用。 4、理解方向导数与梯度的概念并掌握其计算方法。 5、掌握多元复合函数偏导数的求法。 6、会求隐函数(包括由方程组确定的隐函数)的偏导数。 7、了解曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念,会求它们的方程。 8、了解二元函数的二阶泰勒公式。 9、理解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件,了解二元函数极值存在的充分条件,会求二元函数的极值,会用拉格朗日乘数法求条件极值,会求简单多元函数的最大值和最小值,并会解决一些简单的应用问题。 二、教学内容及学时分配: 第一节多元函数的基本概念2课时 第二节偏导数2学时 第三节全微分2学时 第四节多元复合函数的求导法则2学时 第五节隐函数的求导公式2学时 第六节多元函数微分学的几何应用2学时 第七节方向导数与梯度2学时 第八节多元函数的极值及其求法2学时 三、教学内容的重点及难点: 重点: 1.多元函数的极限与连续; 2.偏导数的定义;全微分的定义 3.多元复合函数的求导法则;隐函数的求导法则 4.方向导数与梯度的定义 5.多元函数的极值与最值的求法 难点: 1.多元函数微分学的几个概念,即多元函数极限的存在性、多元函数的连续性、偏导数的存在性、全微分的存在性、偏导数的连续性之间的关系; 2.多元复合函数的求导法则中,抽象函数的高阶导数; 3.由方程组确定的隐函数的求导法则; 4.梯度的模及方向的意义; 5.条件极值的求法

高等数学教案ch 8 多元函数微分法及其应用

第八章多元函数微分法及其应用 教学目的: 1、理解多元函数的概念和二元函数的几何意义。 2、了解二元函数的极限与连续性的概念,以及有界闭区域上的连续函数的性质。 3、理解多元函数偏导数和全微分的概念,会求全微分,了解全微分存在的必要条件和充分条件,了解全微分形式的不变性。 4、理解方向导数与梯度的概念并掌握其计算方法。 5、掌握多元复合函数偏导数的求法。 6、会求隐函数(包括由方程组确定的隐函数)的偏导数。 7、了解曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念,会求它们的方程。 8、了解二元函数的二阶泰勒公式。 9、理解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件,了解二元函数极值存在的充分条件,会求二元函数的极值,会用拉格郎日乘数法求条件极值,会求简多元函数的最大值和最小值,并会解决一些简单的应用问题。 教学重点: 1、二元函数的极限与连续性; 2、函数的偏导数和全微分; 3、方向导数与梯度的概念及其计算; 4、多元复合函数偏导数; 5、隐函数的偏导数 6、曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线; 7、多元函数极值和条件极值的求法。 教学难点: 1、二元函数的极限与连续性的概念; 2、全微分形式的不变性; 3、复合函数偏导数的求法; 4、二元函数的二阶泰勒公式; 5、隐函数(包括由方程组确定的隐函数)的偏导数; 6、拉格郎日乘数法; 7、多元函数的最大值和最小值。

§8. 1 多元函数的基本概念 一、平面点集n 维空间 1.平面点集 由平面解析几何知道, 当在平面上引入了一个直角坐标系后, 平面上的点P 与有序二元实数组(x , y )之间就建立了一一对应. 于是, 我们常把有序实数组(x , y )与平面上的点P 视作是等同的. 这种建立了坐标系的平面称为坐标平面. 二元的序实数组(x , y )的全体, 即R 2=R ?R ={(x , y )|x , y ∈R }就表示坐标平面. 坐标平面上具有某种性质P 的点的集合, 称为平面点集, 记作 E ={(x , y )| (x , y )具有性质P }. 例如, 平面上以原点为中心、r 为半径的圆内所有点的集合是 C ={(x , y )| x 2+y 20为半径的圆的内部的点P (x , y )的全体. 点P 0的去心δ邻域, 记作) ,(0δP U , 即 }||0 |{) ,(00δδ<<=P P P P U . 注: 如果不需要强调邻域的半径δ, 则用U (P 0)表示点P 0的某个邻域, 点P 0的去心邻域记作)(0P U . 点与点集之间的关系: 任意一点P ∈R 2与任意一个点集E ?R 2之间必有以下三种关系中的一种: (1)内点: 如果存在点P 的某一邻域U (P ), 使得U (P )?E , 则称P 为E 的内点; (2)外点: 如果存在点P 的某个邻域U (P ), 使得U (P )?E =?, 则称P 为E 的外点; (3)边界点: 如果点P 的任一邻域内既有属于E 的点, 也有不属于E 的点, 则称P 点为E 的边点. E 的边界点的全体, 称为E 的边界, 记作?E .

18.2多元函数的基本概念教案

18. 2多元函数的基本概念 一、. 多元函数概念 例1 圆柱体的体积V 和它的底半径r 、高h 之间具有关系 V =πr 2h . 这里, 当r 、h 在集合{(r , h ) | r >0, h >0}内取定一对值(r , h )时, V 对应的值就随之确定. 例2 一定量的理想气体的压强p 、体积V 和绝对温度T 之间具有关系 RT P V =, 其中R 为常数. 这里, 当V 、T 在集合{(V ,T ) | V >0, T >0}内取定一对值(V , T )时, p 的对应值就随之确定. 例3 设R 是电阻R 1、R 2并联后的总电阻, 由电学知道, 它们之间具有关系 2 121R R R R R +=. 这里, 当R 1、R 2在集合{( R 1, R 2) | R 1>0, R 2>0}内取定一对值( R 1 , R 2)时, R 的对应值就随之确定. 定义1 设D 是R 2的一个非空子集, 称映射f : D →R 为定义在D 上的二元函数, 通常记为 z =f (x , y ), (x , y )∈D (或z =f (P ), P ∈D ) 其中点集D 称为该函数的定义域, x , y 称为自变量, z 称为因变量. 上述定义中, 与自变量x 、y 的一对值(x , y )相对应的因变量z 的值, 也称为f 在点(x , y )处的函数值, 记作f (x , y ), 即z =f (x , y ). 值域: f (D )={z | z =f (x , y ), (x , y )∈D }. 函数的其它符号: z =z (x , y ), z =g (x , y )等. 类似地可定义三元函数u =f (x , y , z ), (x , y , z )∈D 以及三元以上的函数. 一般地, 把定义1中的平面点集D 换成n 维空间R n 内的点集D , 映射f : D →R 就称为定义在D 上的n 元函数, 通常记为 u =f (x 1, x 2, ? ? ? , x n ), (x 1, x 2, ? ? ? , x n )∈D , 或简记为 u =f (x ), x =(x 1, x 2, ? ? ? , x n )∈D , 也可记为 u =f (P ), P (x 1, x 2, ? ? ? , x n )∈D . 关于函数定义域的约定: 在一般地讨论用算式表达的多元函数u =f (x )时, 就以使这个算式有意义的变元x 的值所组成的点集为这个多元函数的自然定义域. 因而

高等数学(同济第五版)第八章-多元函数微分学-练习题册

. 第八章 多元函数微分法及其应用 第 一 节 作 业 一、填空题: . sin lim .4. )](),([,sin )(,cos )(,),(.3arccos ),,(.21)1ln(.102 2 2 2 322= ===-=+=+++-+-=→→x xy x x f x x x x y x y x f y x z z y x f y x x y x z a y x ψ?ψ?则设的定义域为 函数的定义域为函数 二、选择题(单选): 1. 函数 y x sin sin 1 的所有间断点是: (A) x=y=2n π(n=1,2,3,…); (B) x=y=n π(n=1,2,3,…); (C) x=y=m π(m=0,±1,±2,…); (D) x=n π,y=m π(n=0,±1,±2,…,m=0,±1,±2,…)。 答:( ) 2. 函数?? ???=+≠+++=0,20,(2sin ),(22222 22 2y x y x y x y x y x f 在点(0,0)处: (A )无定义; (B )无极限; (C )有极限但不连续; (D )连续。 答:( )

. 三、求.4 2lim 0xy xy a y x +-→→ 四、证明极限2222 20 0)(lim y x y x y x y x -+→→不存在。

第 二 节 作 业 一、填空题: . )1,(,arcsin )1(),(.2. )1,0(,0,0 ),sin(1),(.122 =-+== ?????=≠=x f y x y x y x f f xy x xy y x xy y x f x x 则设则设 二、选择题(单选): . 4 2)(;)(2)(;4ln 2)()(;4ln 2 )(:,22 2 2 2 2 2y x y x y x y y x y D e y x y C y y x B y A z z ++++?+?+??=等于则设 答:( ) 三、试解下列各题: .,arctan .2. ,,tan ln .12y x z x y z y z x z y x z ???=????=求设求设 四、验证.2 2222222 2 2 r z r y r x r z y x r =??+??+??++=满足 第 三 节 作 业 一、填空题:

(完整word版)(整理)数学分析教案(华东师大版)第十七章多元函数微分学

第十七章多元函数微分学 教学目的: 1.理解多元函数微分学的概念,特别应掌握偏导数、全微分、连续及偏导存在、偏导连续等之间的关系; 2.掌握多元函数特别是二元函数可微性及其应用。 教学重点难点:本章的重点是全微分的概念、偏导数的计算以及应用;难点是复合函数偏导数的计算及二元函数的泰勒公式。 教学时数:18 学时 § 1 可微性 一.可微性与全微分: 1.可微性:由一元函数引入. 亦可写为, 时. 2 .全微分: 例 1 考查函数在点处的可微性. P107 例 1 二. 偏导数: 1.偏导数的定义、记法: 2.偏导数的几何意义: P109 图案17 —1.

3.求偏导数: 例 2 , 3 , 4 . P109 —110 例 2 , 3 , 4 . 例 5 . 求偏导数. 例 6 . 求偏导数. 例7 . 求偏导数, 并求. 例8 . 求和. =. 例9 证明函数在点连续, 并求和. . 在点连续.

三. 可微条件 : 1. 必要条件 : Th 1 设 为函数 定义域的内点 . 在点 可微 和 存在 , 且 . ( 证 ) 由于 , 微分记为 定理 1 给出了计算可微函数全微分的方法 例 10 考查函数 2. 充分条件 : 不存在 两个偏导数存在是可微的必要条件 , 但不充分 . 在原点的可微性 [1]P110 例 5 .

Th 2 若函数的偏导数在的某邻域内存在, 且和在 点处连续. 则函数在点可微. (证) P111 Th 3 若在点处连续, 点存在 则函数在点可微. . 即在点可微. 要求至少有一个偏导数连续并不是可微的必要条件. 验证函数在点可微, 但和在点处不连续. (简证, 留为作业) 证

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