题目
2.二元函数f(x,y)=}(x^2y)/(x^4)+y^(2),& (x,y)neq(0,0)0,& (x,y)=(0,0)在点(0,0)处().A. 连续且偏导数存在B. 连续但偏导数不存在C. 不连续但偏导数存在D. 不连续且偏导数不存在
2.二元函数$f(x,y)=\begin{cases}\frac{x^{2}y}{x^{4}+y^{2}},&\quad(x,y)\neq(0,0)\\0,&\quad(x,y)=(0,0)\end{cases}$在点(0,0)处().
A. 连续且偏导数存在
B. 连续但偏导数不存在
C. 不连续但偏导数存在
D. 不连续且偏导数不存在
题目解答
答案
C. 不连续但偏导数存在
解析
考查要点:本题主要考查二元函数在某点的连续性和偏导数存在性的判断,需要掌握极限存在性与路径无关性的关系,以及偏导数定义的应用。
解题核心思路:
- 连续性判断:通过不同路径趋近于$(0,0)$,若极限值不同,则函数在该点不连续。
- 偏导数存在性:直接利用偏导数的定义计算,验证是否存在有限的偏导数值。
破题关键点:
- 连续性:沿$y=x^2$路径趋近时极限值为$\frac{1}{2}$,与$f(0,0)=0$矛盾,说明不连续。
- 偏导数:分别沿$x$轴和$y$轴方向趋近,差商的极限均为$0$,说明偏导数存在。
连续性判断
计算$\lim_{(x,y) \to (0,0)} \frac{x^2y}{x^4 + y^2}$:
- 沿$x=0$趋近:$\lim_{y \to 0} \frac{0}{y^2} = 0$。
- 沿$y=0$趋近:$\lim_{x \to 0} \frac{0}{x^4} = 0$。
- 沿$y=x^2$趋近:$\lim_{x \to 0} \frac{x^4}{2x^4} = \frac{1}{2}$。
结论:极限值不同,故函数在$(0,0)$处不连续。
偏导数存在性判断
- $\frac{\partial f}{\partial x}(0,0)$:
$\lim_{h \to 0} \frac{f(h,0) - f(0,0)}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{0}{h} = 0.$ - $\frac{\partial f}{\partial y}(0,0)$:
$\lim_{k \to 0} \frac{f(0,k) - f(0,0)}{k} = \lim_{k \to 0} \frac{0}{k} = 0.$
结论:两个偏导数均存在且等于$0$。