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设f(x,y)=x2yx2+y2,x2+y2≠00,x2+y2=0,讨论f(x,y)在原点处的连续性、偏导数存在性及可微性.

题目详情
设f(x,y)=
x2y
x2+y2
x2+y2≠0
0,x2+y2=0
,讨论f(x,y)在原点处的连续性、偏导数存在性及可微性.
▼优质解答
答案和解析
对∀ε>0,取δ=2ε,当(x,y)属于(0,0)的δ邻域U(δ),即
x2+y2
<δ时,有
|f(x,y)−f(0,0)|=
|x2y|
x2+y2
|x|
2
x2+y2
2
<ε,
于是,f(x,y)在原点处连续;
f′x(0,0)=
lim
△x→0
f(0+△x,0)
△x
=0及f′y(0,0)=
lim
△y→0
f(0,0+△y)
△y
=0,
知f(x,y)在原点处的两个偏导数存在;
△f=f(△x,△y)−f(0,0)=
△x2△y
△x2+△y2

df=f′x(0,0)•△x+f′y(0,0)•△y=0,ρ=
△x2+△y2

当△y=△x时,因
lim
ρ→0
△f−df
ρ
lim
ρ→0
△x2△y
(△x2+△y2)3/2
lim
△x→0
△x3
(2△x2)3/2
1
2
2
≠0,
知△f=f(△x,△y)-f(0,0)
不能写成f′x(0,0)•△x+f′y(0,0)•△y+o(ρ)的形式,
即f(x,y)在原点处不可微.