2【单选题】设f(x,y)=}(x^2+y^2)sin(1)/(sqrt(x^2)+y^(2)),(x,y)neq(0,0)0,(x,y)=(0,0)f(x,y)()A. 存在B. 不存在
A. 存在
B. 不存在
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查二元函数极限的存在性判断,重点在于理解夹逼定理(挤压定理)在处理含三角函数的极限问题中的应用。
解题核心思路:
当$(x, y) \to (0, 0)$时,$x^2 + y^2 \to 0$,而$\sin\frac{1}{\sqrt{x^2 + y^2}}$的值始终在$[-1, 1]$之间。通过夹逼定理,可以证明函数值被两个趋于0的量所夹逼,从而确定极限存在。
破题关键点:
- 识别三角函数的有界性:$\sin$函数的值恒在$[-1, 1]$之间。
- 构造不等式链:利用$x^2 + y^2$的非负性,将原式夹在两个趋于0的表达式之间。
- 结论推导:通过夹逼定理直接得出极限值为0。
步骤1:分析函数结构
函数$f(x, y)$在$(x, y) \neq (0, 0)$时为:
$f(x, y) = (x^2 + y^2) \sin\frac{1}{\sqrt{x^2 + y^2}}$
其中,$\sin\frac{1}{\sqrt{x^2 + y^2}}$的值始终满足:
$-1 \leq \sin\frac{1}{\sqrt{x^2 + y^2}} \leq 1$
步骤2:应用夹逼定理
将不等式两边乘以非负数$x^2 + y^2$,得:
$-(x^2 + y^2) \leq (x^2 + y^2) \sin\frac{1}{\sqrt{x^2 + y^2}} \leq (x^2 + y^2)$
步骤3:求极限
当$(x, y) \to (0, 0)$时,$x^2 + y^2 \to 0$,因此:
$\lim_{(x, y) \to (0, 0)} -(x^2 + y^2) = 0, \quad \lim_{(x, y) \to (0, 0)} (x^2 + y^2) = 0$
根据夹逼定理,原式极限为:
$\lim_{(x, y) \to (0, 0)} (x^2 + y^2) \sin\frac{1}{\sqrt{x^2 + y^2}} = 0$
结论:极限存在且等于0,故选A。