题目
设函数f(x,y)=ln(y+|xsiny|),则____A.fx(0,1)不存在,fx(0,1)存在B.fx(0,1)存在,fx(0,1)不存在C.fx(0,1),fx(0,1)都存在D.fx(0,1),fx(0,1)都不存在
设函数f(x,y)=ln(y+|xsiny|),则____
A.不存在,
存在
B.存在,
不存在
C.,
都存在
D.,
都不存在
题目解答
答案
解:
由偏导数的定义,即得:=
;
代入,即得:=
;
由无穷小替换,即得:当△x→0时,ln(1+|△xsin1|)~|△xsin1|=sin1|△x|;
故:=
;
很明显,=1≠-1=
,故:
不存在;
同理,=
;
代入,即得:=
;
由无穷小替换,即得:当△y→0时,ln(1+△y)~△y,故:=
=1;
故:存在.
综上,不存在,
存在.
答案:A
解析
步骤 1:计算偏导数fx(0,1)
根据偏导数的定义,我们有:
$$
f_x(0,1) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(0 + \Delta x, 1) - f(0, 1)}{\Delta x}
$$
代入函数f(x,y)=ln(y+|xsiny|),得到:
$$
f_x(0,1) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{\ln(1 + |\Delta x \sin 1|) - \ln(1)}{\Delta x}
$$
简化后得到:
$$
f_x(0,1) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{\ln(1 + |\Delta x \sin 1|)}{\Delta x}
$$
步骤 2:利用无穷小替换
当$\Delta x \to 0$时,$\ln(1 + |\Delta x \sin 1|) \sim |\Delta x \sin 1| = \sin 1 |\Delta x|$
因此,我们有:
$$
f_x(0,1) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{|\Delta x|}{\Delta x}
$$
步骤 3:判断极限是否存在
由于$\lim_{\Delta x \to 0^+} \frac{|\Delta x|}{\Delta x} = 1$,而$\lim_{\Delta x \to 0^-} \frac{|\Delta x|}{\Delta x} = -1$,所以极限不存在,即$f_x(0,1)$不存在。
步骤 4:计算偏导数${f}_{y}(0,1)$
根据偏导数的定义,我们有:
$$
{f}_{y}(0,1) = \lim_{\Delta y \to 0} \frac{f(0, 1 + \Delta y) - f(0, 1)}{\Delta y}
$$
代入函数f(x,y)=ln(y+|xsiny|),得到:
$$
{f}_{y}(0,1) = \lim_{\Delta y \to 0} \frac{\ln(1 + \Delta y) - \ln(1)}{\Delta y}
$$
简化后得到:
$$
{f}_{y}(0,1) = \lim_{\Delta y \to 0} \frac{\ln(1 + \Delta y)}{\Delta y}
$$
步骤 5:利用无穷小替换
当$\Delta y \to 0$时,$\ln(1 + \Delta y) \sim \Delta y$
因此,我们有:
$$
{f}_{y}(0,1) = \lim_{\Delta y \to 0} \frac{\Delta y}{\Delta y} = 1
$$
根据偏导数的定义,我们有:
$$
f_x(0,1) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(0 + \Delta x, 1) - f(0, 1)}{\Delta x}
$$
代入函数f(x,y)=ln(y+|xsiny|),得到:
$$
f_x(0,1) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{\ln(1 + |\Delta x \sin 1|) - \ln(1)}{\Delta x}
$$
简化后得到:
$$
f_x(0,1) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{\ln(1 + |\Delta x \sin 1|)}{\Delta x}
$$
步骤 2:利用无穷小替换
当$\Delta x \to 0$时,$\ln(1 + |\Delta x \sin 1|) \sim |\Delta x \sin 1| = \sin 1 |\Delta x|$
因此,我们有:
$$
f_x(0,1) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{|\Delta x|}{\Delta x}
$$
步骤 3:判断极限是否存在
由于$\lim_{\Delta x \to 0^+} \frac{|\Delta x|}{\Delta x} = 1$,而$\lim_{\Delta x \to 0^-} \frac{|\Delta x|}{\Delta x} = -1$,所以极限不存在,即$f_x(0,1)$不存在。
步骤 4:计算偏导数${f}_{y}(0,1)$
根据偏导数的定义,我们有:
$$
{f}_{y}(0,1) = \lim_{\Delta y \to 0} \frac{f(0, 1 + \Delta y) - f(0, 1)}{\Delta y}
$$
代入函数f(x,y)=ln(y+|xsiny|),得到:
$$
{f}_{y}(0,1) = \lim_{\Delta y \to 0} \frac{\ln(1 + \Delta y) - \ln(1)}{\Delta y}
$$
简化后得到:
$$
{f}_{y}(0,1) = \lim_{\Delta y \to 0} \frac{\ln(1 + \Delta y)}{\Delta y}
$$
步骤 5:利用无穷小替换
当$\Delta y \to 0$时,$\ln(1 + \Delta y) \sim \Delta y$
因此,我们有:
$$
{f}_{y}(0,1) = \lim_{\Delta y \to 0} \frac{\Delta y}{\Delta y} = 1
$$