如何通俗理解二元函数的可微
高数下册是多元函数的微积分,由于多元函数的图像比较复杂,课本上基本没有怎么画出二元函数的图像,只是采用推理证明的方法说明函数的连续及可微性质,'抽象不直观'是我们学习数学最大的拦路虎,下面我们讲合图像来说明一下二元函数的可微这个概念。
一元函数的可微性
一元函数的可微与可导是等价的,什么是可微?
首先要在这点某个邻域内连续,就是要连绵不断,用数学语言来说就是:
不能是如下图-1处的情况。
也不能是这样:
可微是比连续更强的条件,连续不一定可微,对一元函数来讲,可微就是在这点有唯一切线,比如:
下图中在(c,f(c))点就不可微
二元函数的可微
对二元函数来讲,z=f(x,y)三维空间中的一个曲面,在某点可微意味着在该点有切平面,也就是说平面上通过该点的所有曲线有切线,且所有切线共面。
比如:
那么,二元函数不可微的情况有哪些呢?
一是在此点为间断点
比如二元函数函数 f(x,y)=xy/(x²+y²) 在坐标原点(0,0,0)没有定义,是间断点,在曲面图像中不好表达。即曲面在此点是有洞的,从原点周围沿着任何路径趋于原点,函数值都趋于无穷大,图像中以尖形凸起虚拟表达,这是不准确的。尽情发挥想象力吧
还有一种是在某区域内连续,但切平面不唯一。
如:圆锥面在顶点处不可微。
例:如果类似下面两曲面交线的部分则也不可微
总之,二元函数可微从直观上讲就是要有唯一切平面,理论上只要两个偏导数存在且连续就是可微的。
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