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数学
题目

函数z=f(x,y) 在点z=f(x,y)可微分是该函数在该点连续的()A 充要条件 B 必要非充分条件 C 充分非必要条件 D 既非充分也非必要条件

函数 在点可微分是该函数在该点连续的()

A 充要条件 

B 必要非充分条件 

C 充分非必要条件 

D 既非充分也非必要条件

题目解答

答案

本题答案选C

根据给出的定义式因此可得函数在点可微分,那么函数在该点必定连续,故函数可微分可推出函数在该点连续。

再根据性质定理可得:如果函数的偏导数连续,则函数在点可微分。

据此可得偏导数连续才可推出函数可微分,而题中仅仅这是说函数连续因此并不能推出可微。

故函数 在点可微分是该函数在该点连续的充分不必要条件

解析

考查要点:本题主要考查多元函数可微分与连续之间的逻辑关系,需要明确两者之间的蕴含方向及是否互为条件。

解题核心思路:

  1. 可微分的定义:函数在某点可微分意味着其增量可表示为线性主部加高阶无穷小,这直接推出函数在该点连续。
  2. 连续与可微的独立性:存在连续但不可微的函数实例(如$f(x,y)=|x|$在原点处),说明连续性无法保证可微分。
  3. 定理关联:偏导数连续是可微分的充分条件,但题目未涉及偏导数的连续性,因此需区分条件层次。

破题关键点:

  • 充分条件:可微分必然导致连续。
  • 非必要条件:连续性不能反推可微分。

关键步骤分析

可微分 $\Rightarrow$ 连续

根据可微分的定义,若函数$z=f(x,y)$在点$(x,y)$可微分,则其全增量$\Delta z$可表示为:
$\Delta z = A\Delta x + B\Delta y + o\left(\sqrt{(\Delta x)^2 + (\Delta y)^2}\right)$
当$\Delta x \to 0$且$\Delta y \to 0$时,线性项$A\Delta x + B\Delta y$趋于$0$,高阶无穷小项$o\left(\sqrt{(\Delta x)^2 + (\Delta y)^2}\right)$也趋于$0$,因此$\Delta z \to 0$,即函数在该点连续。

连续 $\nRightarrow$ 可微分

构造反例:函数$f(x,y)=|x|$在原点$(0,0)$处连续,但对$x$的偏导数不存在(因$|x|$在$x=0$处不可导),因此$f(x,y)$在原点不可微分。这说明连续性不能保证可微分。

定理补充

若函数的偏导数$\dfrac{\partial z}{\partial x}$和$\dfrac{\partial z}{\partial y}$在某点连续,则函数在该点可微分。但题目中仅讨论连续性,未涉及偏导数的连续性,因此无法由连续反推可微分。

结论

可微分是连续的充分非必要条件,对应选项C。

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