教学目的多元函数的有关概念.ppt

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1、教学目的：教学目的：多元函数的有关概念多元函数的有关概念教学重点：教学重点：平面区域平面区域 二元函数的连续性二元函数的连续性 教学教学难点：难点：二元函数极限的计算二元函数极限的计算多元函数多元函数多元函数多元函数多元函数多元函数定义域定义域极限极限连续性连续性区域区域邻域邻域运算性质以前讨论的函数只含有一个自变量，称为以前讨论的函数只含有一个自变量，称为一元函数一元函数.本章将以一元函数微分学为基础介绍多元本章将以一元函数微分学为基础介绍多元函数微分学及其应用函数微分学及其应用.多元函数多元函数但实际问题通常受多种因素的影响但实际问题通常受多种因素的影响.例圆柱体的体积例圆柱体的体积v=r

2、2h，它含有两个自变量，它含有两个自变量.又如温度的变化，它与空间点的坐标（又如温度的变化，它与空间点的坐标（x,y,z）和时间和时间t等因素有关，故表示温度的函数至少含等因素有关，故表示温度的函数至少含有有4个自变量个自变量.含有多个自变量的函数称为多元函数含有多个自变量的函数称为多元函数.多元函数多元函数 定义定义1 全部xoy平面或由xoy面上一条或几条曲线围成的一部分平面，称为一个平面区域，常用字母D表示.围成区域的曲线称为区域的边界.闭区域，开区域，有界区域，无界区域.x轴上的区间可用x的不等式（组）表示，xoy平面上的区域可用x、y的不等式（组）表示.平面区域与邻域平面区域与邻域例

3、题例题邻域邻域例2 理想气体的压强理想气体的压强P，体积，体积V和绝对温度和绝对温度 T之间具有关系之间具有关系 其中R是常数.对于V和T在它们的变化范围内所取的每一值，P的对应值随之而确定.例题例题例例3 设长方体的长、宽、高分别为设长方体的长、宽、高分别为x、y、z，则其体，则其体积为积为v=xyz.在长、宽、高的变化范围内给定一组在长、宽、高的变化范围内给定一组x、y、z的数值，的数值，体积体积v就随之而确定就随之而确定.定义定义3 设设D是平面上的一个点集，如果对于每个点是平面上的一个点集，如果对于每个点 P(x，y)D，变量变量z按照一定的法则总有确定的按照一定的法则总有确定的 值与

4、之对应，则称值与之对应，则称z是变量是变量x、y的二元函数的二元函数(或点或点P 的函数的函数)，例题例题记为 z=f(x,y)(或z=f(P).点集D称为该函数的定义域，x、y称为自变量，z称为因 变量.数集 z|z=f(x,y)，(x,y)D称为该函数的值域.类似地可以定义三元函数u=f(x,y,z)和更多元的函数.二元及二元以上的函数叫多元函数.多元函数多元函数在平面上它表示条型区域.在平面上它表示无界开区域 多元函数定义域的求法和一元函数定义域的求法类似，定义域在几何上的意义与一元函数是不同的.例题例题 以x为横坐标为横坐标、y为纵坐标为纵坐标、z为竖坐标，在空间确定了竖坐标，在空间确

5、定了一个点一个点M(x,y,z).设二元函数设二元函数z=f(x,y)的定义域为的定义域为D，对于任意取定的，对于任意取定的点点P(x,y)D，对应的函数值为，对应的函数值为z=f(x,y).当点当点(x,y)在在D上变化且取遍上变化且取遍D上的一切点时，动点上的一切点时，动点M(x,y,z)在空间移动形成一张曲面，称为函数在空间移动形成一张曲面，称为函数z=f(x,y)的图形（图示的图形（图示8.5）.二元几何意义二元几何意义例例5 指出下列二元函数对应的空间曲面：指出下列二元函数对应的空间曲面：解解（1）过原点的平面）过原点的平面.例题例题记为记为二元函数的极限二元函数的极限如沿射线、沿曲

6、线、沿点列等等.因而二元函数的极限一般较难计算.不过，二元函数的极限有与一元函数极限相同的四则运算法则，且某些二元函数极限问题可以转化为一元函数的极限来计算.注意注意解解例题例题若f(x,y)在区域D上每点都连续，则称f(x,y)为区域D上的连续函数.定理定理1 (1)连续函数的和、差、积、商（分母不为 零）和 复合函数仍为连续函数.(2)初等函数在其有定义的区域上连续.利用定理1很容易确定初等函数的连续区域或求初等函数的某些极限.二元函数连续性二元函数连续性故 定理定理2（1）在有界闭区域）在有界闭区域D上连续的函数必在上连续的函数必在D上有最上有最 大值和最小值大值和最小值.（2）在有界闭

7、区域）在有界闭区域D上连续的函数，必能取得介上连续的函数，必能取得介于最大值和最小值之间的任何值于最大值和最小值之间的任何值.例题例题 (1)连续函数的和、差、积、商连续函数的和、差、积、商(分母不为零分母不为零)和复合函和复合函数数 仍连续；仍连续；(2)初等函数在其有定义的区域上连续；初等函数在其有定义的区域上连续；(3)在有界闭区域在有界闭区域D上连续的函数必在上连续的函数必在D上有最大值和最上有最大值和最小值；小值；(4)在有界闭区域在有界闭区域D上连续的函数，必能取得介于最大值上连续的函数，必能取得介于最大值和最小值之间的任何值和最小值之间的任何值.几个重要结论几个重要结论练习题练习题练习题练习题