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1 # 髒話比謊話乾淨558
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2 # 單純宇宙uE
如果
二重極限是
lim_{x->a,y->b}f(x,y),
二次極限分別為
lim_{x->a}[lim_{y->b}f(x,y)] = lim_{x->a}g(x),
和
lim_{y->b}[lim_{x->a}f(x,y)] = lim_{y->b}h(y).
其中,g(x) = lim_{y->b}f(x,y), h(y) = lim_{x->a}f(x,y), a, b是常數。
則,
二重極限 lim_{x->a,y->b}f(x,y) 存在,意味著,當2元變量(x,y)以任何可能的方式->(a,b)時,f(x,y)的極限都存在。
換句話說,若二重極限 lim_{x->a,y->b}f(x,y) 存在,則,2維動點(x,y)沿任何可能的路徑逼近2維定點(a,b)時,f(x,y)的極限都存在。
二次極限 lim_{x->a}[lim_{y->b}f(x,y)] = lim_{x->a}g(x) 存在,表示當2元變量(x,y)先沿直線x=X 逼近(X,b)[也就是(x,y)->(x,b)],然後再沿直線y=b逼近(a,b)時[也就是(x,b)->(a,b)],f(x,y)的極限存在。
換句話說,若二次極限 lim_{x->a}[lim_{y->b}f(x,y)] = lim_{x->a}g(x)存在,則,2維動點(x,y)先沿垂直於x軸的直線路徑逼近2維點(x,b),然後再沿平行於x軸的直線路徑逼近2維定點(a,b)時,f(x,y)的極限存在。
二次極限 lim_{y->b}[lim_{x->a}f(x,y)] = lim_{y->b}h(y) 存在,表示當2元變量(x,y)先沿直線y=Y 逼近(a,Y)[也就是(x,y)->(a,y)],然後再沿直線x=a逼近(a,b)時[也就是(a,y)->(a,b)],f(x,y)的極限存在。
換句話說,若二次極限 lim_{y->b}[lim_{x->a}f(x,y)] = lim_{y->b}h(y)存在,則,2維動點(x,y)先沿垂直於y軸的直線路徑逼近2維點(a,y),然後再沿平行於y軸的直線路徑逼近2維定點(a,b)時,f(x,y)的極限存在。
這樣,
1),若二重極限 lim_{x->a,y->b}f(x,y) 存在且等於A, 則二次極限
lim_{x->a}[lim_{y->b}f(x,y)] 和 lim_{y->b}[lim_{x->a}f(x,y)] 一定都存在且都等於A.
比如,lim_{x->0,y->0}(xy) = 0, 而且,顯然 lim_{x->0}[lim_{y->0}(xy)] 和 lim_{y->0}[lim_{x->0}(xy)] ] 也都存在,且都等於0。
2), 若二次極限 lim_{x->a}[lim_{y->b}f(x,y)] 或者 lim_{y->b}[lim_{x->a}f(x,y)] 中至少有1個不存在,則,若二重極限 lim_{x->a,y->b}f(x,y) 一定不存在。
比如,lim_{x->0}[lim_{y->0}(y/x)] = 0, 但 lim_{y->0}[lim_{x->0}(y/x)] ] 不存在。則,lim_{x->0,y->0}(y/x) 一定不存在。
3), 若二次極限 lim_{x->a}[lim_{y->b}f(x,y)] 和 lim_{y->b}[lim_{x->a}f(x,y)] 都存在但不等於,則,若二重極限 lim_{x->a,y->b}f(x,y) 一定不存在。
比如,lim_{x->0}[lim_{y->0}( y(x+1)/(x+y) )] = 0, lim_{y->0}[lim_{x->0}( y(x+1)/(x+y) )] = 1。則,lim_{x->0,y->0}( y(x+1)/(x+y) ) 一定不存在。
4), 即使二次極限 lim_{x->a}[lim_{y->b}f(x,y)] 和 lim_{y->b}[lim_{x->a}f(x,y)] 都存在且等於,也不能保證,二重極限 lim_{x->a,y->b}f(x,y) 一定存在。
比如,lim_{x->0}[lim_{y->0}( yx/(x^2 + y^2) )] = 0, lim_{y->0}[lim_{x->0}( yx/(x^2 + y^2) )] = 0。但,lim_{x->0,y->0}( yx/(x^2 + y^2) ) 不存在。 因為,如果lim_{x->0,y->0}( yx/(x^2 + y^2) ) 存在的話,那麼(x,y)沿任何可能的路徑逼近(0,0)時,極限都應該存在而且極限都應該等於0。而(x,y)沿直線x=y逼近(0,0)時,( yx/(x^2 + y^2) )恆等於1/2,不等於0。所以,lim_{x->0,y->0}( yx/(x^2 + y^2) ) 一定不存在。
其實,2元函數的二重極限和二次極限之間的關系有點像1元函數的極限和左右極限的關系。
2元函數的二重極限存在,則2個二次極限都存在且都等於二重極限。
1元函數的極限存在,則左右極限都存在且都等於極限。
若2元函數的二次極限中至少有1個不存在,則,二重極限一定不存在。
若1元函數的左右極限中至少有1個不存在,則,極限一定不存在。
若2元函數的二次極限都存在但不相等,則,二重極限一定不存在。
若1元函數的左右極限都存在但不相等,則,極限一定不存在。
即使2元函數的二次極限都存在且相等,也不能保證,二重極限一定存在。
若1元函數的左右極限都存在且相等,則,極限一定存在且等於左右極限。
只有最後一條不同,因為在1維的時候,1維動點的所有可能的逼近路徑只有2個,從左邊逼近[左極限]和從右邊逼近[右極限]。所以只要左右極限都存在且相等了,就保證了所有可能的逼近的路徑的極限都存在且相等了。因此,在這種情況下,極限就存在且等於左右極限了。
但,在2維的時候,2維動點的所有可能的逼近路徑都非常多了,可以從上面逼近,可以從下面逼近,可以從左邊,從右邊,從左下,右上等等不同的方向逼近,而且逼近的路徑也有很多變化,可以沿直線逼近,還可以沿曲線逼近。所以,在討論2元函數的極限時,就不能像1元函數那樣用窮舉的方式[只要判斷左右極限]來進行了。因為2維動點的所有可能的逼近路徑有無窮多個,無法窮舉。
反過來看,這也有好處。當要肯定一個結論非常困難的時候,可能否定它就相對容易一些。2元函數的極限的這種特點,用來判斷二重極限不存在就很方便了。只要找到1條可能的逼近路徑,極限不存在,就可以認定二重極限不存在。或者只要找到2條可能的逼近路徑,他們的極限不相等,也可以認定二重極限不存在。
最後,以上討論當 a,b,A中包含有無窮大時,也有類似的結論。
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3 # 用戶8132685605578
設P=f(x,y),P0=(a,b) ,當P→P0 時f(x,y)的極限是x,y同時趨向於a,b時所得到的稱為二重極限.
此外,我們還要討論x,y先後相繼地趨於a,b時的極限,稱為二次極限.
注意以下幾種情形: ’
(1)兩個二次極限都不存在而二重極限仍有可能存在
(2)兩個二次極限存在而不相等
(3)兩個二次極限存在且相等,但二重極限仍可能不存在.
回覆列表
二重極限是任意方向趨近,累次極限可以看成是其中兩條趨近路線,即先沿X(Y)趨向Y(X)軸,再沿Y(X)軸趨向於原點。舉例說明:f(x,y)=x*sin(1/xy),二重極限存在為0。
二重極限通俗地說,x和y的積分攪和在一起了;而累次極限將兩者分開處理(各個擊破),先y後x或先x後y,區別主要看積分區域的兩邊,平行y軸選前者,否則,另外,還要注意積分函數為1的情形。
擴展資料:
對於被考察的未知量,先設法正確地構思一個與它的變化有關的另外一個變量,確認此變量通過無限變化過程的’影響‘趨勢性結果就是非常精密的約等於所求的未知量;用極限原理就可以計算得到被考察的未知量的結果。
極限思想是微積分的基本思想,是數學分析中的一系列重要概念,如函數的連續性、導數(為0得到極大值)以及定積分等等都是藉助於極限來定義的。如果要問:“數學分析是一門什麼學科?”那麼可以概括地說:“數學分析就是用極限思想來研究函數的一門學科,並且計算結果誤差小到難於想像,因此可以忽略不計。