二元函数
设平面点集,若安装某对应法则,中的每一点都有唯一确定的实数与之对应,则称为定义在上的二元函数,记作
若二元函数的值域是有界数集,则称该函数为有界函数;若是无界数集,则称该函数为无界函数
类似地可定义元函数
二元函数的极限
定义
设为定义在上的二元函数,是的一个聚点,是一个确定的实数. 若对任意正数, 都存在某正数,使得当时,都有
则称在上当时以为极限,记作
当对不至于产生误解时可写作
判定定理
的充要条件是:对于的任一子集,只要是的聚点,就有
由此定理
- 如果在某个为聚点的子集中极限不存在,在中极限也不存在
- 如果在某两个为聚点的子集中极限存在但是不同,则在中极限也不存在 故若想证明不存在可以给增加如一条直线这样的约束,观察通过不同轨迹趋近的结果是否相同
非正常极限
设为二元函数的定义域,是的一个聚点. 若对任给正数,总存在点的一个邻域,使得当时,都有. 则称在上当时,存在非正常极限,记作
累次极限
称为重极限
设在轴、轴上的投影分别为,即
分别是的聚点,若对,存在极限
且进一步存在极限
则称此极限为先对后对的累次极限,记作
同理可以定义先后的累次极限
累次极限与重极限是两个不同的概念,它们的存在性没有必然的蕴含关系
但是如果重极限和累次极限(某一个)都存在,则它们必然相等. 如果两个累次极限存在但是不相等,则重极限不存在
二元函数的连续性
定义
设为定义在点集上的二元函数,且它或者是的聚点或者是的孤立点. 对于任给的正数,总存在相应的正数,只要就有
则称关于集合 在点连续. 在不导致误解的情况下,也称在点连续. 若在上的任何点都关于连续,则称为上的连续函数
由此可知,若是的孤立点,也就说存在的一个去心邻域使得它和的交集为空集,那么必然是关于的连续点;若是的聚点,则关于在连续等价于
如果是的聚点其上述极限条件不满足,则称是的不连续点(或者称为间断点),如果左边极限存在且不等于右边,则称是的可去间断点(或第一类不连续点)
全增量和偏增量
全增量
设, 则
为函数在点的全增量,由此当
时,在连续
偏增量
如果在全增量中取或者,则相应的函数增量被称为偏增量,记作
一般来说,函数的全增量不等于相应的两个偏增量之和 如果有或者,则称作为的一元函数在连续或者作为的一元函数在连续. 但是,二元函数对两个自变量都连续不能保证该函数的连续性
复合函数的连续性
设函数和在平面上点的某邻域内有定义,并在点连续;函数在平面上的点的某邻域内有定义且在连续,其中. 则复合函数在点连续
有界闭域上连续函数的性质
有界性和最大、最小值定理
若函数在有界闭域上连续,则在上有界,且能取到最大值与最小值
一致连续性定理
若函数在有界闭域上连续,则在上一致连续. 即对,总存在之依赖于的正数,使得对于一切点,
介值性定理
设函数在区域上连续,若且,则对任何满足的,必然存在使得