题目
3.证明:若 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_272b6997b34bae71dd70ce70ae92ce81.jpg^circ lim _((x,y)arrow (a,b))f(x,y) 存在且等于A;2°y在b的某邻域内,有 lim _(xarrow a)f(x,y)=varphi (y), 则-|||-lim _(xarrow b)xf(x,y)=A.

题目解答
答案

解析
步骤 1:理解题目条件
题目给出两个条件:1° $\lim _{(x,y)\rightarrow (a,b)}f(x,y)=A$,即当$(x,y)$趋近于$(a,b)$时,$f(x,y)$的极限为$A$;2°在$y$的某个邻域内,$\lim _{x\rightarrow a}f(x,y)=\varphi (y)$,即当$x$趋近于$a$时,$f(x,y)$的极限为$\varphi (y)$。
步骤 2:利用条件1°
根据条件1°,对于任意给定的$\varepsilon > 0$,存在$\delta > 0$,使得当$0 < \sqrt{(x-a)^2 + (y-b)^2} < \delta$时,有$|f(x,y) - A| < \varepsilon$。
步骤 3:利用条件2°
根据条件2°,对于任意给定的$\varepsilon > 0$,存在$\delta_1 > 0$,使得当$0 < |x-a| < \delta_1$时,有$|f(x,y) - \varphi(y)| < \varepsilon$。同时,由于$\lim _{y\rightarrow b}\varphi(y)=A$,存在$\delta_2 > 0$,使得当$0 < |y-b| < \delta_2$时,有$|\varphi(y) - A| < \varepsilon$。
步骤 4:结合条件1°和2°
取$\delta = \min\{\delta_1, \delta_2\}$,当$0 < \sqrt{(x-a)^2 + (y-b)^2} < \delta$时,有$|f(x,y) - A| < \varepsilon$。同时,当$0 < |x-a| < \delta$且$0 < |y-b| < \delta$时,有$|f(x,y) - \varphi(y)| < \varepsilon$和$|\varphi(y) - A| < \varepsilon$。因此,$|f(x,y) - A| \leq |f(x,y) - \varphi(y)| + |\varphi(y) - A| < 2\varepsilon$。
步骤 5:得出结论
由于$\varepsilon$是任意的,因此可以得出$\lim _{(x,y)\rightarrow (a,b)}f(x,y)=A$,即$\lim _{x\rightarrow +\infty }f(x,y)=A$。
题目给出两个条件:1° $\lim _{(x,y)\rightarrow (a,b)}f(x,y)=A$,即当$(x,y)$趋近于$(a,b)$时,$f(x,y)$的极限为$A$;2°在$y$的某个邻域内,$\lim _{x\rightarrow a}f(x,y)=\varphi (y)$,即当$x$趋近于$a$时,$f(x,y)$的极限为$\varphi (y)$。
步骤 2:利用条件1°
根据条件1°,对于任意给定的$\varepsilon > 0$,存在$\delta > 0$,使得当$0 < \sqrt{(x-a)^2 + (y-b)^2} < \delta$时,有$|f(x,y) - A| < \varepsilon$。
步骤 3:利用条件2°
根据条件2°,对于任意给定的$\varepsilon > 0$,存在$\delta_1 > 0$,使得当$0 < |x-a| < \delta_1$时,有$|f(x,y) - \varphi(y)| < \varepsilon$。同时,由于$\lim _{y\rightarrow b}\varphi(y)=A$,存在$\delta_2 > 0$,使得当$0 < |y-b| < \delta_2$时,有$|\varphi(y) - A| < \varepsilon$。
步骤 4:结合条件1°和2°
取$\delta = \min\{\delta_1, \delta_2\}$,当$0 < \sqrt{(x-a)^2 + (y-b)^2} < \delta$时,有$|f(x,y) - A| < \varepsilon$。同时,当$0 < |x-a| < \delta$且$0 < |y-b| < \delta$时,有$|f(x,y) - \varphi(y)| < \varepsilon$和$|\varphi(y) - A| < \varepsilon$。因此,$|f(x,y) - A| \leq |f(x,y) - \varphi(y)| + |\varphi(y) - A| < 2\varepsilon$。
步骤 5:得出结论
由于$\varepsilon$是任意的,因此可以得出$\lim _{(x,y)\rightarrow (a,b)}f(x,y)=A$,即$\lim _{x\rightarrow +\infty }f(x,y)=A$。