多元函数极限的例题

请证明或求出

(1)

(2)不存在;

(3)

(1)证明。先来看看函数的图像,由于正弦函数的存在,中心部分剧烈振荡,就好像不断喷涌的泉眼,如下图所示。该函数的定义域为(也就是不含点的面)点为的聚点,符合中的要求。

的图像

来表示点,再来列出中的判断不等式,即要有:

容易知道,取有:

综上,所以,取有:

        (2)证明不存在。下图给出的是函数的图像,该函数的定义域为点为的聚点,其中的红点、蓝点代表的都是面上的任意点。可以看到:

  • 点可沿着轴趋近于点,即沿着面上的直线趋近于点,参见图中的红点
  • 点也可沿着面上的直线趋近于点,参见图中的蓝点

的图像,及沿不同路径趋近

沿趋近于点时,有:

沿趋近于点时,有:

以不同方式趋近得到不同的极限值,所以不存在。

        (3)求出。多元函数极限的运算类似于。比如本题结合上,可以计算如下:

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