下面让我们来学习多元函数的极限,相对而言,这是一个更复杂的概念,本课就不进行严格分析了,以直观理解为主。
如果,点的内总有中的点,则称点为的 聚点 (Accumulation point),或称为 极限点 (Limit point)。
顾名思义,聚点就是可以聚拢的点。比如
这里解释下为什么是、的聚点,以及为什么可以聚拢。
以和为例,如下图所示,对于任意给定的,不论正数有多么的小,内始终有中的点,所以说是的聚点。这也意味着中的点可以无限逼近,因此有聚拢的效果。
聚点是极限存在的必要条件,比如对于单变量函数,有
上述极限是《马同学图解微积分(上)》中介绍过的、,当时并没有介绍聚点的定义,因为没有必要引入更多的复杂性。但多变量函数的情况更复杂,要定义其极限就必须明确该定义,这在下一节将要介绍的二元函数极限的定义中可以看出。
练习题1
设点是某的聚点,请问聚拢到点的路径唯一吗?
唯一
不唯一
不唯一,聚点意味着可以聚拢,但并没有指明路径,实际上一般都有无数条路径。以是的聚点为例,可以从左侧向聚拢,如下图左侧所示;也可以变化到右侧后,再从右侧向聚拢,如下图右侧所示。
练习题2
设点是某的聚点,是否一定有?
一定
不一定
不一定。比如是的聚点,此时;当然也是的聚点,此时。