2023數(shù)分Day61(多元函數(shù)的極限與連續(xù)1:累次極限與重極限)
一、整體感受
1、整體感覺還是輕松的。
2、但也有一些點沒有把握好,
例如:說明重極限不存在時取的路徑選擇上有一些不熟悉;
做極坐標變換時xy=r^2sinθcosθ,但題目中需要的是x^2*y^2,看到xy中有r^2,就誤認為是r^2了等
3、先做,再總結(jié),再按總結(jié)思路做一遍。【?。。 ?/span>
二、需要復(fù)習(xí)(學(xué)習(xí))的
1、累次極限與重極限相關(guān)定理及課本例題
(1)累次極限和重極限的定義

(2)累次極限和重極限的相關(guān)定理與例題







(3)二元函數(shù)極限的唯一性定理、局部有界性定理、局部保號性定理


2、說明重極限不存在的路徑選擇問題(以華南師大真題為例)

3、思路問題,多做題總結(jié)出的【精華】
(1)有重極限的求解思路:
①如果分母遇到“根式-根式”情形,往往會分母有理化來做,有時候可能還要結(jié)合極坐標變換(如果題目出現(xiàn)x^2、y^2的話)。
【注:有時候也可以先極坐標變換,然后再分母有理化】
②如果重極限可能為0,考慮使用迫斂性,往往會先對f取絕對值,來做放縮(比較經(jīng)典的有|sinx|≤|x|;|cosx|≤1,x^2/(x^2+y^2)≤1),最后做出兩邊極限為0,利用迫斂性,得出重極限為0.
(2)沒有重極限的求解思路:
①取不同路徑(具體取法可見本專欄二、2的解析,這很關(guān)鍵),注意就算沒有重極限,遇到“根式-根式”情形,也要做有理化!
發(fā)現(xiàn),隨著不同路徑最后極限值不一樣,這就說明重極限不存在。
②利用兩個累次極限存在但不相等,說明重極限不存在
③要特別注意如果有三角函數(shù),是否可以利用三角函數(shù)極限的性質(zhì),比如sinx(x→∞)就沒有極限,sin(1/x)(x→0)也沒有極限,可以充分利用這個來證明。
比如:f(x,y)=sinx*siny(x→∞,y→∞),就是因為sinx和siny在-1→1之間震蕩,所以沒有重極限,同時也沒有累次極限。
(3)有/沒有累次極限的求解思路:
面對累次極限求解,先求一個,再求另一個。正常算就可以。
如果求第一個的過程中已經(jīng)不存在了,那么整體就是不存在的。
算的過程中要特別注意如果有三角函數(shù),可以利用三角函數(shù)極限的性質(zhì),比如sinx(x→∞)就沒有極限,sin(1/x)(x→0)說明沒有累次極限。
注意一點:
就算兩個累次極限都不存在,重極限也可能存在;
就算兩個累次積分都存在,? ?重極限也可能不存在。
(這一點在補充的歷年真題中可以體現(xiàn)到,
①對于求重極限,我就算把兩個累次極限都求出來,就算二者存在且相等也并不能說明重極限存在,只有當(dāng)這兩個累次極限存在但不相等時候,才能說明重極限不存在;
歷年真題1說明了就算累次極限存在且相等,重極限也并不存在;歷年真題2本身就是讓你求二重極限的,說明重極限必然存在,直接按照求解重極限的思路做就可以了,不需要去看累次極限是否存在且不等了。)
4、補充的2道歷年真題 以及3道課后好題:
(1)歷年真題
【真題1】

【真題2】

【注:最后是|sinx|≤|x|,x∈R的證明】
(2)課后好題



三、具體題目
1(合肥工大)
①觀察題目,說是討論,不知道具體有沒有
②那就先求累次極限,注意如果先對x→0,要假設(shè)x,y非0.
發(fā)現(xiàn)由于三角函數(shù)極限不存在,那么兩個累次極限都不存在;同時,也沒法用累次極限存在但不相等來推出重極限不存在;
③下面求重極限,發(fā)現(xiàn)有三角函數(shù),觀察可能重極限為0,我就利用放縮,使用迫斂性。
【注意:要分xy=0和xy≠0兩種情況討論,不能漏。】

2(西南財大)
①觀察,題目已經(jīng)告訴你重極限不存在了,所以就用三種證明重極限不存在的思路來嘗試,發(fā)現(xiàn)取不同路徑不行;也沒有三角函數(shù)性質(zhì)來利用;只剩下一種通過利用累次積分存在但不相等來做
②算出兩個累次極限,發(fā)現(xiàn)一個為0,一個為-1,不等
③由于2個累次極限存在但不相等,說明重極限不存在。

3(華東師大)
①題目讓你判斷是否存在重極限,也沒具體交代有沒有,只能自己探索。
②感覺可能重極限不存在,所以從重極限不存在三種思路來選擇一種,發(fā)現(xiàn)由于沒有三角函數(shù),不能用;同時算出兩個累次極限發(fā)現(xiàn)為0,無法利用累次極限存在但不相等來說明重極限不存在;剩下只有一種取不同路徑得到不同極限來做,遇到根式-根式情形,先做一下分母有理化,發(fā)現(xiàn)分母為x+y情形,次數(shù)一樣,首先取一個y=x,得到的重極限為0,接下來要取的這個路徑應(yīng)該使得這個重極限不為0,發(fā)現(xiàn)取y=-x+x^2,算出的重極限為-2≠0(具體取法的原因見本專欄二、2)這才能說明重極限不存在。

4(華南師大)
①題目已經(jīng)讓你求重極限,說明默認重極限存在,選擇重極限存在的兩種思路之一,觀察到重極限可能不為0,不選擇迫斂性做了;又有根式,所以先做了分母有理化
②有理化后發(fā)現(xiàn)有點麻煩,化成極坐標做,注意仔細點,不要弄錯,最后化成關(guān)于r和θ極限,當(dāng)r趨于0時候,重極限為-2.
【注:我選擇了先分母有理化再求極坐標做;但我經(jīng)過嘗試,發(fā)現(xiàn)也可以先求極坐標再有理化,也可以的;兩種思路都可以,結(jié)果都是-2】
