7. (5.0分) 对于函数z=f(x,y),结论()正确。A. 若在点(x,y)处可导,则在该点连续B. 若在点(x,y)处可微,则在该点的偏导数必连续C. 若在点(x,y)处可微,则在该点连续D. 若在点(x,y)处连续,则两个偏导数存在
A. 若在点(x,y)处可导,则在该点连续
B. 若在点(x,y)处可微,则在该点的偏导数必连续
C. 若在点(x,y)处可微,则在该点连续
D. 若在点(x,y)处连续,则两个偏导数存在
题目解答
答案
解析
本题考查多元函数连续性、可微性与偏导数存在性之间的关系。解题核心在于理解以下几点:
- 可微性是比连续性更强的条件,可微一定连续,但连续不一定可微;
- 偏导数存在与连续性无直接必然联系;
- 偏导数连续是可微的充分条件,但并非必要条件。
关键结论:
- 可微 ⇒ 连续(选项C正确);
- 偏导数存在 ≠ 函数连续(选项A错误);
- 可微 ≠ 偏导数连续(选项B错误);
- 连续 ≠ 偏导数存在(选项D错误)。
选项A分析
若函数在点$(x,y)$处可导(通常指偏导数存在),是否一定连续?
错误。多元函数中,偏导数存在仅说明沿坐标轴方向的变化率存在,但无法保证函数在该点连续。例如:
$f(x,y) =
\begin{cases}\frac{xy}{x^2 + y^2}, & (x,y) \neq (0,0), \\0, & (x,y) = (0,0),\end{cases}$
在$(0,0)$处偏导数存在,但函数在该点不连续。
选项B分析
若函数在点$(x,y)$处可微,是否偏导数必连续?
错误。可微仅要求偏导数存在且函数可用线性近似表示,但偏导数本身不需要连续。例如:
构造可微但偏导数不连续的函数,说明可微性与偏导数连续性无必然联系。
选项C分析
若函数在点$(x,y)$处可微,是否一定连续?
正确。根据可微定义,若函数在某点可微,则其增量可表示为:
$\Delta z = f(x+\Delta x, y+\Delta y) - f(x,y) = f_x \Delta x + f_y \Delta y + o(\sqrt{(\Delta x)^2 + (\Delta y)^2}),$
当$\Delta x \to 0, \Delta y \to 0$时,$\Delta z \to 0$,故函数连续。
选项D分析
若函数在点$(x,y)$处连续,是否偏导数存在?
错误。连续性仅说明极限沿任意路径趋近于该点时值相同,但无法保证沿坐标轴方向的导数存在。例如:
$f(x,y) = |x| + |y|$
在$(0,0)$处连续,但偏导数不存在。