典型習題:(100112)二重極限不存在的判定

2021-02-07 考研競賽數學

二重極限不存在的判定」題型的求解思路以及相關的知識點:

1.判定二重極限不存在的思路

證明二元函數極限不存在,一般通過取特殊路徑的方式來驗證。如果在選定的路徑上二元函數的極限不存在,則原極限不存在;如果在選定的兩條路徑上,函數有不同的極限值,即極限值不相等,也說明函數極限不存在。路徑的選擇一般為:

(1) 坐標軸的方向:即x軸方向,y=0和y軸方向,x=0;它們又可分為

x的正向,即y=0(x>0)與x的負向,即y=0(x<0)

y的正向,即x=0(y>0)與y的負向,即x=0(y<0);

(2) 沿著y=kx直線方向

(3) 沿著拋物線方向,如y=kx2或多項式y=xα-xβ對應的曲線方向等;

至於具體選擇怎樣的方法,一般根據函數的表達式,從簡單到複雜逐步嘗試;如果利用特殊路徑得不出相應的結論,則可以直接使用極坐標的方法來進行判定。

(4) 極坐標方法。如果代入極坐標後,函數化簡後的表達式的極限與極角的取值有關,則也說明極限不存在。該方法可考慮為優先使用的方法!

 

2.二重極限、累次極限相關的概念與關係

(1)點(x,y)以任意路徑趨於(x0,y0)時,f(x,y)→a

(2)二重極限與累次極限

的關係為:

●如果它們都存在, 則三者相等;

● 僅知其中一個存在, 推不出其它二者存在.

例如,

它在(0,0)點二重極限不存在.

在(x,y)→(0,0)時,兩種順序的累次極限都不存在,但二重極限存在。

【注】一元函數極限的運算法則適用於多元函數極限的極限;多元函數的極限存在性的討論一般建議首先考慮極坐標方法,特別注意極角的任意性;對於極限存在的情況下求極限一般也首先可考慮極坐標方法。

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