多元函数的基本概念极限和连续性课件

多元函数的基本概念极限和连续性ppt课件1一、区域1.邻域点集称为点P0的

邻域.例如,在平面上,(圆邻域)在空间中,(球邻域)说明：若不需要强调邻域半径

,也可写成点P0的去心邻域记为一、区域1.邻域点集称为点P0的邻域.例如,在平2在讨论实际问题中也常使用方邻域,平面上的方邻域为。因为方邻域与圆邻域可以互相包含.在讨论实际问题中也常使用方邻域,平面上的方邻域为。因为方邻域32.区域(1)内点、外点、边界点设有点集

E

及一点

P:

若存在点P的某邻域U(P)

E,

若存在点P的某邻域U(P)∩E=,

若对点P的任一邻域U(P)既含

E中的内点也含E则称P为E的内点；则称P为E的外点

;则称P为E

的边界点

.的外点,显然,E的内点必属于E,

E的外点必不属于E,E的边界点可能属于E,也可能不属于E.PE2.区域(1)内点、外点、边界点设有点集E及一点P4(2)聚点若对任意给定的

,点P

的去心邻域内总有E中的点,则称P是E的聚点.聚点可以属于E,也可以不属于E(因为聚点可以为所有聚点所成的点集成为E的导集.E的边界点)

内点一定是聚点；

边界点可能是聚点；（孤立点是边界点，但不是聚点）

若点的某一个邻域内除点外其余各点都不属于E，则称为点集E的孤立点。(2)聚点若对任意给定的,点P的去心邻域内总有E中5例如边界上的点都是聚点也都属于集合．例如(0,0)既是边界点也是聚点但不属于集合例如边界上的点都是聚点也都属于集合．例如(0,0)既是边界点6D(3)开区域及闭区域

若点集E的点都是内点，则称E为开集；

若点集E

E

,则称E为闭集；

若集D中任意两点都可用一完全属于D的折线相连,

开区域连同它的边界一起称为闭区域.则称D是连通的;

连通的开集称为开区域,简称区域;

E的边界点的全体称为E的边界,记作

E;D(3)开区域及闭区域若点集E的点都是内点，则称7例如，在平面上开区域闭区域

例如，在平面上开区域闭区域8

整个平面

点集是开集，是最大的开域,也是最大的闭域;但非区域.

对区域D,若存在正数K,使一切点P

D与某定点A的距离AP

K,则称D为有界域,

界域.否则称为无整个平面点集是开集，是最大的开域,也9（4）n维空间n维空间的记号为说明：

n维空间中两点间距离公式（4）n维空间n维空间的记号为说明：n维空间中两点间10

n维空间中邻域、区域等概念特殊地当时，便为数轴、平面、空间两点间的距离．内点、边界点、区域、聚点等概念也可定义．邻域：设两点为n维空间中邻域、区域等概念特殊地当11二、二元函数的定义类似地可定义三元及三元以上函数．二、二元函数的定义类似地可定义三元及三元以上函数．12例1求的定义域．解所求定义域为例1求13（6）二元函数的图形（如下页图）（6）二元函数的图14二元函数的图形通常是一张曲面.二元函数的图形通常是一张曲面.15多元函数的基本概念极限和连续性ppt课件16例如,图形如右图.例如,左图球面.单值分支:例如,图形如右图.例如,左图球面.单值分支:17三、多元函数的极限三、多元函数的极限18说明：（1）定义中的方式是任意的；（2）二元函数的极限也叫二重极限（3）二元函数的极限运算法则与一元函数类似．说明：（1）定义中的方式是任意的19例2求证证当时，原结论成立．例2求证证当20例3求极限解其中例3求极限解其中21例4证明不存在．证取其值随k的不同而变化，故极限不存在．例4证明不22确定极限不存在的方法：确定极限不存在的方法：23利用点函数的形式有利用点函数的形式有24四、多元函数的连续性定义3四、多元函数的连续性定义325例5讨论函数在(0,0)处的连续性．解取例5讨论函数在(0,0)处的连续性．解取26故函数在(0,0)处连续.当时故函数在(0,0)处连续.当27例6讨论函数在(0,0)的连续性．解取其值随k的不同而变化，极限不存在．故函数在(0,0)处不连续．例6讨论函数在(0,0)的连续性．解取其值随k的不同而变28闭区域上连续函数的性质在有界闭区域D上的多元连续函数，在D上至少取得它的最大值和最小值各一次．在有界闭区域D上的多元连续函数，如果在D上取得两个不同的函数值，则它在D上取得介于这两值之间的任何值至少一次．（1）最大值和最小值定理（2）介值定理闭区域上连续函数的性质在有界闭区域D上的多元连续函数29多元初等函数：由多元多项式及基本初等函数经过有限次的四则运算和复合步骤所构成的可用一个式子所表示的多元函数叫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．定义区域是指包含在定义域内的区域或闭区域．多元初等函数：由多元多项式及基本初等函数经过有限次的四则运算30例７解例７解31多元函数极限的概念多元函数连续的概念闭区域上连续函数的性质（注意趋近方式的任意性）五、小结多元函数的定义多元函数极限的概念多元函数连续的概念闭区域上连续函数的性质（32思考题思考题33思考题解答不能.例取但是不存在.原因为若取思考题解答不能.例取但是34练习是否存在？解:利用所以极限不存在.练习是否存在？解:利用所以极限不存在.35多元函数的基本概念极限和连续性ppt课件36练习题练习题37多元函数的基本概念极限和连续性ppt课件38多元函数的基本概念极限和连续性ppt课件39练习题答案练习题答案40不存在.观察不存在.观察41观察不存在.观察不存在.42观察不存在