21. (2.0分) 如果 lim_((x,y)to(0,0))f(x,y)=L ,则 lim_(yto0)f(4y,y)=L.A. 对B. 错
A. 对
B. 错
题目解答
答案
解析
本题考查二元函数极限的定义及性质。解题的关键在于理解二元函数极限 $\lim_{(x,y)\to(0,0)}f(x,y)=L$ 的含义,即当点 $(x,y)$ 以任意方式趋近于点 $(0,0)$ 时,函数 $f(x,y)$ 的值都趋近于 $L$。而 $\lim_{y\to0}f(4y,y)$ 表示点 $(x,y)$ 沿着直线 $x = 4y$ 趋近于点 $(0,0)$ 时函数 $f(x,y)$ 的极限。
下面进行详细分析:
已知 $\lim_{(x,y)\to(0,0)}f(x,y)=L$,根据二元函数极限的定义,对于任意给定的正数 $\epsilon$,总存在正数 $\delta$,使得当 $0<\sqrt{(x - 0)^2+(y - 0)^2}<\delta$ 时,有 $|f(x,y)-L|<\epsilon$。
对于 $\lim_{y\to0}f(4y,y)$,令 $x = 4y$,当 $y\to0$ 时,点 $(x,y)=(4y,y)$ 趋近于 $(0,0)$。此时,我们需要判断是否满足上述极限定义中的条件。
计算 $\sqrt{(x - 0)^2+(y - 0)^2}$,将 $x = 4y$ 代入可得:
$\sqrt{(4y - 0)^2+(y - 0)^2}=\sqrt{16y^2 + y^2}=\sqrt{17y^2}=\sqrt{17}|y|$
对于任意给定的正数 $\epsilon$,要使 $|f(4y,y)-L|<\epsilon$,我们可以取 $\delta'=\frac{\delta}{\sqrt{17}}$。当 $0<|y - 0|<\delta'$ 时,有:
$0<\sqrt{(4y - 0)^2+(y - 0)^2}=\sqrt{17}|y|<\sqrt{17}\delta'=\delta$
根据 $\lim_{(x,y)\to(0,0)}f(x,y)=L$ 的定义,此时有 $|f(4y,y)-L|<\epsilon$。
这就说明 $\lim_{y\to0}f(4y,y)=L$,所以该命题是正确的。