数学分析第十六章多元函数的极限与连续课件.ppt

数学分析第十六章多元函数的极限与连续第1页，此课件共40页哦第第16章章 多元函数的极限与连续多元函数的极限与连续1 1 平面点集与多元函数平面点集与多元函数（了解平面点集的有关概念、平面上的完备性定理、多元函数的概念了解平面点集的有关概念、平面上的完备性定理、多元函数的概念）一、一、平面点集平面点集坐标平面坐标平面 平面点集平面点集 E=(x,y)|(x,y)E=(x,y)|(x,y)满足的条件满足的条件 邻域邻域 U(A,U(A,)=(x,y)|(x-x)=(x,y)|(x-x0 0)2 2+(y-y+(y-y0 0)2 2 2 2 U(A,U(A,)=(x,y)|x-x)=(x,y)|x-x0 0|,|y-y,|y-y0 0|空心邻域空心邻域 U U0 0(A,(A,)=(x,y)|0(x-x)=(x,y)|0(x-x0 0)2 2+(y-y+(y-y0 0)2 2 2 2 U(A,U(A,)=(x,y)|x-x)=(x,y)|x-x0 0|,|y-y,|y-y0 0|=累次极限存在累次极限存在?重极限存在重极限存在 =次极限存在且相等次极限存在且相等?作业作业：P99:1(5)(7),2(4)(5)P99:1(5)(7),2(4)(5)小结：小结：1、掌握二元函数极限和累次极限的概念；、掌握二元函数极限和累次极限的概念；2、了解有关定理和推论；、了解有关定理和推论；3、掌握重极限和累次极限的求法（含不存在）。、掌握重极限和累次极限的求法（含不存在）。第24页，此课件共40页哦3 3 二元函数的连续性二元函数的连续性一、一、二元函数的连续性概念二元函数的连续性概念定义定义 设设为定义在为定义在(它或者是它或者是的聚点，或者是的聚点，或者是的孤立点的孤立点).).对于对于上的二元函数，上的二元函数，只要只要时，就有时，就有则称则称关于集合关于集合连续连续.在点在点在点在点简称简称连续连续.若若在在上任何点关于集合上任何点关于集合连续连续,则称则称为为连续函数连续函数.上的上的第25页，此课件共40页哦若若为为的孤立点，的孤立点，则则必为必为关于关于的连续点。的连续点。若若的聚点，则的聚点，则关于关于为为在在连续等价于连续等价于特别地特别地,当左边极限存在但不等于当左边极限存在但不等于的的可去间断点可去间断点.时，时，为为一般地一般地,当当的连续性的连续性.若上式不成立若上式不成立(其含义与一元函数的对应其含义与一元函数的对应为为情形相同情形相同)，则称，则称为为的的不连续点不连续点(或或间断点间断点).).的聚点时，就用上式判断在该点的的聚点时，就用上式判断在该点的第26页，此课件共40页哦如上节例如上节例1 1给出的函数在原点连续；事实上，给出的函数在原点连续；事实上，注注：若一元函数在某点连续，将它看作二元函数，则在相：若一元函数在某点连续，将它看作二元函数，则在相应点仍连续。应点仍连续。类似地，例类似地，例2 2给出的函数也在原点连续（给出的函数也在原点连续（P94P94）。）。例例3 3、4 4给出的函数在原点不连续。给出的函数在原点不连续。若把例若把例3 3给出的函数改为给出的函数改为则它沿直线则它沿直线 在原点连续。在原点连续。第27页，此课件共40页哦设设则称则称为为在点在点的的全增量全增量。可用增量形式描述可用增量形式描述关于关于在在的连续性：的连续性：若在全增量中取若在全增量中取或或则相应的函数增量称为则相应的函数增量称为偏增量偏增量，记为，记为第28页，此课件共40页哦注意：偏增量的和不一定等于全增量。注意：偏增量的和不一定等于全增量。容易证明：若二元函数在某内点连续，则对单个自变量都在容易证明：若二元函数在某内点连续，则对单个自变量都在该点连续。但是反过来，二元函数在某内点对单个自变量都该点连续。但是反过来，二元函数在某内点对单个自变量都连续，并不能保证该函数的连续性。例如，连续，并不能保证该函数的连续性。例如，若若的一元函数在的一元函数在时时则表示当则表示当作为作为连续。连续。同理同理,若若则表示则表示在在连续。连续。第29页，此课件共40页哦定理定理16.716.7(复合函数的连续性定理复合函数的连续性定理)设函数设函数在在的某邻域内有定义，的某邻域内有定义，平面上点平面上点则复合函数则复合函数和和连续；函数连续；函数并在点并在点在在平面上点平面上点的某邻域内有定义的某邻域内有定义,并在点并在点连续连续,其中其中也连续。也连续。在点在点若二元函数在一点连续，则与一元函数一样，可以证明它若二元函数在一点连续，则与一元函数一样，可以证明它在这点近旁具有局部有界性、局部保号性以及有理运算的在这点近旁具有局部有界性、局部保号性以及有理运算的各个法则。下面仅证明二元复合函数的连续性定理各个法则。下面仅证明二元复合函数的连续性定理.练习练习:说明下列函数的连续性说明下列函数的连续性第30页，此课件共40页哦二、二、有界闭域上连续函数的性质有界闭域上连续函数的性质本段讨论有界闭域上多元连续函数的性质。它们可以看作本段讨论有界闭域上多元连续函数的性质。它们可以看作是闭区间上一元连续函数性质的推广。是闭区间上一元连续函数性质的推广。定理定理16.816.8(有界性与最大、最小值定理有界性与最大、最小值定理)若函数若函数上连续，则上连续，则有界闭域有界闭域最大值与最小值。最大值与最小值。在在在在上有界，且能取得上有界，且能取得定理定理16.916.9(一致连续性定理一致连续性定理)若函数若函数上连续，则上连续，则在有界闭域在有界闭域在在上一致连续。即对上一致连续。即对只要只要就有就有第31页，此课件共40页哦实际上，定理实际上，定理16.816.8与与16.916.9中的有界闭域可改为有界闭集中的有界闭域可改为有界闭集(证明证明过程无原则性变化过程无原则性变化)。定理。定理16.1016.10中的有界闭域中的有界闭域(它保证连通它保证连通性性)不可改为有界闭集不可改为有界闭集(开集、闭集不一定具有连通性开集、闭集不一定具有连通性)。此外，。此外，定理定理16.1016.10中的连续函数的值域必定是一个区间。中的连续函数的值域必定是一个区间。的实数的实数定理定理16.1016.10(介值定理介值定理)设函数设函数上连续，若上连续，若在有界闭域在有界闭域为为中任意两点，且中任意两点，且则对任何满足不等式则对任何满足不等式使得使得必存在点必存在点第32页，此课件共40页哦2 2、考察下列函数的连续性：、考察下列函数的连续性：作业作业:P105:1(1)(3)(5),3.那么它在那么它在练习练习：1 1、若函数、若函数上具有哪些性质？上具有哪些性质？第33页，此课件共40页哦小结：小结：1、掌握二元函数的连续性概念、掌握二元函数的连续性概念；2、了解有界闭域上连续函数的性质。、了解有界闭域上连续函数的性质。第34页，此课件共40页哦“Ch16Ch16二元函数的连续性与极限二元函数的连续性与极限”习题课习题课一、一、基本内容和要求基本内容和要求1、了了解解平平面面点点集集的的有有关关概概念念，了了解解平平面面上上的的完完备备 性性定定理理，了解多元函数的概念。了解多元函数的概念。2、理理解解二二元元函函数数的的极极限限和和累累次次极极限限的的概概念念，并并会会计计算算，知道它们之间的联系。知道它们之间的联系。3、了了解解二二元元函函数数的的连连续续性性概概念念和和有有界界闭闭域域上上连连续续函函数数的性质。的性质。第35页，此课件共40页哦二、二、作业问题作业问题P92,3,5.P99,1(5)(7)，2(4).P104,1(3).三、三、练习题练习题第36页，此课件共40页哦第37页，此课件共40页哦第38页，此课件共40页哦8*、试用有限覆盖定理证明有界闭域上二元连续函数必定一致连续。（一致连续性定理）第39页，此课件共40页哦四、四、横线以下的习题横线以下的习题P93，9，10.P100，7.P105，6，7.第40页，此课件共40页哦