考研高数偏导数题!
把一个二元函数想象成一个平面上的函数,那么连续性就需要在各个方向(水平、垂直、倾斜)都是连续的;但对X的偏导数的存在只说明函数在限定于每一条水平直线(y=a)后可导为X的一元函数,对Y的偏导数的存在只说明函数在限定于每一条垂直直线(x=a)后可导为Y的一元函数。
最简单的例子:如果二元函数在左半平面定义为0,在右半平面定义为1,那么它在每一条垂直直线上可微(因为它是常数),在水平直线上不连续(左0,右1),所以它对y的偏导数存在但不连续;同样,如果定义一个二元函数,在下半平面取0,在上半平面取1,那么它对x的偏导数存在,但不连续。
即使二元函数对x和y的偏导数存在,也只是意味着它在所有水平和垂直的直线上都可以求导,理论上在一条斜直线上仍然可能是不连续的。这种功能不像上面想的那么容易,但确实存在。一般微积分书上会给出一个标准例子:f(x,y)在坐标原点取0,其他地方= xy/(x ^ 2+y ^ 2)。
概而言之,一般的多元函数可以想象成高维空间中的函数,需要在各个方向上连续,而偏导数的存在只意味着可以在平行于坐标平面的所有平面上求导——后者无法推导出前者。一元函数没有这个问题,因为直线上只有一个方向。
这其实是一个连续的证明问题。
当左右极限相等时,偏导数存在。但是此时的极限不一定等于这个点的导数值,明白吗?
要证明偏导数是连续的,就要证明左右极限相等,等于这个点的偏导值。
你也可以这么说,有点像去了一个不连续点~(这只是个比方)