题目
设函数z=f(x,y)= √|xy|,则在点z=f(x,y)= √|xy|处有()A.两个偏导数都存在,也可微;B.两个偏导数都不存在,也不可微;C.两个偏导数都存在,但不可微;D.两个偏导数都不存在,但可微;
设函数
,则在点
处有()
A.两个偏导数都存在,也可微;
B.两个偏导数都不存在,也不可微;
C.两个偏导数都存在,但不可微;
D.两个偏导数都不存在,但可微;
题目解答
答案
答案:B.
解答:先将
看成常量,可知
在
不存在偏导,同理,
在
不存在偏导,即两个偏导数都不存在。可微的充要条件是偏导数存在且连续。故也不可微。
故正确答案为B.
解析
步骤 1:计算偏导数
首先,我们计算函数$f(x,y)=\sqrt{|xy|}$在点$(0,0)$处的偏导数。偏导数的定义为:
$$
\frac{\partial f}{\partial x} = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h,y) - f(x,y)}{h}
$$
$$
\frac{\partial f}{\partial y} = \lim_{h \to 0} \frac{f(x,y+h) - f(x,y)}{h}
$$
步骤 2:计算$\frac{\partial f}{\partial x}$
将$(x,y)=(0,0)$代入,计算$\frac{\partial f}{\partial x}$:
$$
\frac{\partial f}{\partial x} = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{|(0+h)0|} - \sqrt{|0 \cdot 0|}}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{0} - \sqrt{0}}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{0}{h} = 0
$$
步骤 3:计算$\frac{\partial f}{\partial y}$
将$(x,y)=(0,0)$代入,计算$\frac{\partial f}{\partial y}$:
$$
\frac{\partial f}{\partial y} = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{|0(0+h)|} - \sqrt{|0 \cdot 0|}}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{0} - \sqrt{0}}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{0}{h} = 0
$$
步骤 4:判断偏导数的连续性
虽然在点$(0,0)$处偏导数存在,但我们需要检查偏导数是否连续。考虑路径$x=y$,则有:
$$
\lim_{x \to 0} \frac{\partial f}{\partial x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{|x^2|} - \sqrt{0}}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{|x|}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{x}{x} = 1
$$
这与$\frac{\partial f}{\partial x} = 0$矛盾,因此偏导数不连续。
步骤 5:判断可微性
由于偏导数不连续,根据可微的充要条件,函数在点$(0,0)$处不可微。
首先,我们计算函数$f(x,y)=\sqrt{|xy|}$在点$(0,0)$处的偏导数。偏导数的定义为:
$$
\frac{\partial f}{\partial x} = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h,y) - f(x,y)}{h}
$$
$$
\frac{\partial f}{\partial y} = \lim_{h \to 0} \frac{f(x,y+h) - f(x,y)}{h}
$$
步骤 2:计算$\frac{\partial f}{\partial x}$
将$(x,y)=(0,0)$代入,计算$\frac{\partial f}{\partial x}$:
$$
\frac{\partial f}{\partial x} = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{|(0+h)0|} - \sqrt{|0 \cdot 0|}}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{0} - \sqrt{0}}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{0}{h} = 0
$$
步骤 3:计算$\frac{\partial f}{\partial y}$
将$(x,y)=(0,0)$代入,计算$\frac{\partial f}{\partial y}$:
$$
\frac{\partial f}{\partial y} = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{|0(0+h)|} - \sqrt{|0 \cdot 0|}}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{0} - \sqrt{0}}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{0}{h} = 0
$$
步骤 4:判断偏导数的连续性
虽然在点$(0,0)$处偏导数存在,但我们需要检查偏导数是否连续。考虑路径$x=y$,则有:
$$
\lim_{x \to 0} \frac{\partial f}{\partial x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{|x^2|} - \sqrt{0}}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{|x|}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{x}{x} = 1
$$
这与$\frac{\partial f}{\partial x} = 0$矛盾,因此偏导数不连续。
步骤 5:判断可微性
由于偏导数不连续,根据可微的充要条件,函数在点$(0,0)$处不可微。