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《多元函數(shù)微分學(xué)相關(guān)概念(III)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、多元微積分的概念、理論、方法是一元微積分中相應(yīng)概念、理論、方法的推廣和發(fā)展,它們既有相似之處(概念及處理問(wèn)題的思想方法)又有許多本質(zhì)的不同,要善于進(jìn)行比較,既要認(rèn)識(shí)到它們的共同點(diǎn)和相互聯(lián)系,更要注意它們的區(qū)別,研究新情況和新問(wèn)題,深刻理解,融會(huì)貫通。多元函數(shù)微分學(xué)在上冊(cè)中,我們討論的是一元函數(shù)微積分,但實(shí)際問(wèn)題中常會(huì)遇到依賴于兩個(gè)以上自變量的函數(shù)—多元函數(shù),也提出了多元微積分問(wèn)題。重點(diǎn)多元函數(shù)基本概念,偏導(dǎo)數(shù),全微分,復(fù)合函數(shù)求導(dǎo),隱函數(shù)求導(dǎo),偏導(dǎo)數(shù)的幾何應(yīng)用,多元函數(shù)極值。難點(diǎn)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo),多元函數(shù)極值。函數(shù)的微分法從一
2、元函數(shù)發(fā)展到二元函數(shù)本質(zhì)上要出現(xiàn)一些新東西,但從二元函數(shù)到二元以上函數(shù)則可以類推,因此這里基本上只討論二元函數(shù)。①掌握多元函數(shù)基本概念,會(huì)表示定義域,了解二元極限、連續(xù)②深刻理解二元函數(shù)偏導(dǎo)數(shù),能熟練求出一階和高階偏導(dǎo)數(shù),③掌握全微分概念④會(huì)求復(fù)合函數(shù)偏導(dǎo)數(shù),掌握隱函數(shù)的求導(dǎo)方法,⑤會(huì)求曲線的切線、法平面,曲面的切平面和法線,⑥會(huì)求多元函數(shù)極值基本要求(1)鄰域(2)區(qū)域一、多元函數(shù)的概念例如,即為開(kāi)集.例如,例如,連通的開(kāi)集稱為區(qū)域或開(kāi)區(qū)域.有界閉區(qū)域;無(wú)界開(kāi)區(qū)域.(3)聚點(diǎn)說(shuō)明:?內(nèi)點(diǎn)一定是聚點(diǎn);?邊界點(diǎn)可能是聚點(diǎn);例
3、(0,0)既是邊界點(diǎn)也是聚點(diǎn).?點(diǎn)集E的聚點(diǎn)可以屬于E,也可以不屬于E.例如,(0,0)是聚點(diǎn)但不屬于集合.例如,邊界上的點(diǎn)都是聚點(diǎn)也都屬于集合.(4)n維空間說(shuō)明:?n維空間的記號(hào)為?n維空間中兩點(diǎn)間距離公式特殊地當(dāng)時(shí),便為數(shù)軸、平面、空間兩點(diǎn)間的距離.?n維空間中鄰域、區(qū)域等概念鄰域:內(nèi)點(diǎn)、邊界點(diǎn)、區(qū)域、聚點(diǎn)等概念也可定義.設(shè)兩點(diǎn)為(5)二元函數(shù)的定義類似地可定義三元及三元以上函數(shù).例1求的定義域.解所求定義域?yàn)椋?)二元函數(shù)的圖形(如右圖)二元函數(shù)的圖形通常是一張曲面.二、多元函數(shù)的極限(1)定義中的方式可能是多種多
4、樣的,方向可能任意多,路徑可以是千姿百態(tài)的,所謂極限存在是指當(dāng)動(dòng)點(diǎn)從四面八方以可能有的任何方式和任何路徑趨于定點(diǎn)時(shí),函數(shù)都趨于同一常數(shù)?!@是產(chǎn)生本質(zhì)差異的根本原因。(2)二元函數(shù)的極限也叫二重極限(3)二元函數(shù)的極限運(yùn)算法則與一元函數(shù)類似如局部有界性、局部保號(hào)性、夾逼準(zhǔn)則、無(wú)窮小、等價(jià)無(wú)窮小代換等,建議自行復(fù)習(xí),寫(xiě)出有關(guān)結(jié)論以鞏固和加深理解。說(shuō)明:證當(dāng)時(shí),原結(jié)論成立.例2求證例3求極限解其中例4證明不存在.證取其值隨k的不同而變化,故極限不存在.確定極限不存在的方法:利用點(diǎn)函數(shù)的形式有例5討論函數(shù)在(0,0)處的連續(xù)性
5、.三、多元函數(shù)的連續(xù)性解取當(dāng)時(shí)故函數(shù)在(0,0)處連續(xù).例6討論函數(shù)在(0,0)的連續(xù)性.解取其值隨k的不同而變化,極限不存在.故函數(shù)在(0,0)處不連續(xù).閉區(qū)域上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(1)最大值和最小值定理在有界閉區(qū)域D上的多元連續(xù)函數(shù),在D上至少取得它的最大值和最小值各一次.(2)介值定理在有界閉區(qū)域D上的多元連續(xù)函數(shù),如果在D上取得兩個(gè)不同的函數(shù)值,則它在D上取得介于這兩值之間的任何值至少一次.多元初等函數(shù):由多元多項(xiàng)式及基本初等函數(shù)經(jīng)過(guò)有限次的四則運(yùn)算和復(fù)合步驟所構(gòu)成的可用一個(gè)式子所表示的多元函數(shù)叫多元初等函數(shù)一切多元初
6、等函數(shù)在其定義區(qū)域內(nèi)是連續(xù)的.定義區(qū)域是指包含在定義域內(nèi)的區(qū)域或閉區(qū)域.多元函數(shù)的定義多元函數(shù)極限的概念(注意趨近方式的任意性)多元函數(shù)連續(xù)的概念閉區(qū)域上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)四、小結(jié)思考題不能.例取但是不存在.原因?yàn)槿羧∷伎碱}解答練習(xí)題練習(xí)題答案